Texas Instruments PLL Loop Filter Simulator －HELP FILE－このツールは、ループを一つまたは二つ持ったCDCM52002の様なPLLのループ帯域を最適化するための３次のローパスフィルタの設計を手助けすることができます。このツールは一般的に以下の手順で使用されます。先ず初めにツールをスタートさせると以下のStart Screenが立ち上がります。 Start Screen: 次に、ユーザーは次頁以降に記載されている順番（Step1 ～Step12)に従って目標値を入力する必要があります。 1 Step1. ターゲット周波数の入力 Step6. 所望のループ帯域を入力(BW) Step7 C3の目標値入力 ①入力周波数(fin) ②比較周波数(fcomp) ③VCXO発振周波数(fvcxo) ④出力周波数(fout). ⑫Loop BW ⑬C3 PLLは、レファレンスクロックに対してローパスフィルタとして動作し、その出力クロックは帯域内では入力のPhase Noiseにトラッキングし、帯域外では Phase Noiseは減衰します。入力クロックのPhase NoiseがVCOのノイズよりも小さい時には、高いループ帯域が望まれ、そうでない場合や特に入力クロックノイズが不明の時（例えばジッタクリーナーのアプリケーション時）には低いループ帯域が望まれます。分からない場合は、default の20pFのままにしておきます。 Step2. 分周器の設定 ⑤R,⑥N,⑦P,⑧M Step3. チャージポンプの電流値の入力 ⑨CP current (Ip) BWの目安は、 fcomp/1000 ～ｆcomp/20000程度。 Step4. VCXOのゲインの入力 ⑩KVCO 製品によってはこの第三の極がPLLのチップ内部の容量で構成されており、小さな固定容量のみ許されている場合がありますので、データシートをチェックしてください。この例としてはCDCM52005 があります。 To Step8. Closed Loop Gain Peaking Step5. 位相余裕の入力 ⑪Phase Margin(PM) 分からない場合は、60 degreeを入力します。推奨は 46°～ 89°。 BW ①②③④⑤⑥⑦ ⑧⑨⑩⑪⑫⑬ 2 微調整 ⑯Closed Loop (1) Step8. (オプション) ⑭Gamma(γ)は、ロック時間とSpur gain に影響を与えます。 Defaultは1です。 (1) 入力クロックジッタの出力クロックへの伝達特性。 Jitter Transferとも言われる。微調整 Step9. (オプション) ⑮Ratio pole T3 to T1(T31) T31は、第一の極(2次フィルター)と第三の極(R3/C3)間の比率を設定します。このパラメータを０に設定すると事実上３次フィルターは２次フィルターになります。このパラメータを１に設定すると、理論上Spur attenuationを最大化します。理論上、 Spur attenuationはT31を～62%(0.62)へ設定することにより既に最大化されています。 Defaultは0.42(42%)です。 C3をVCOの入力容量の３倍よりも小さくすることなくT31を最大化する様にして下さい。 Step10. “Graph”の各ボタンをクリックすると、それぞれのグラフが表示されます。 ⑯ Closed Loop ⑰ Open Loop ⑱ Phase Margin ⑰Open Loop ⑱Phase Margin ⑭ ⑮ ⑯ ⑰ ⑱ To Step11. 3 Step11. ⑲“Suggest RCs”のボタンをクリックすると、RCの推奨値がRC Input/Outputの各欄に発生します。 Step12-A. ⑳-A R2,R3,C1,C2,C3を微調整します Step12-B ⑳-B このボタンをクリックすることにより、適正化されたRとCに基づいて、 Loop BWとPhase Marginが再計算されます。 END ⑲ ⑳-A ⑳-B 4 Step10.関連 A グラグのどこかをクリックすると、選ばれた箇所がポインタでマークされます。 B そのX,Y座標と傾きがレポートされます。 C Gain Peaking の値です。 A B C 5 付録 ●Closed Loop (Jitter Transfer)とGain peaking 下のClosed LoopのグラフではGain peakingが+10dBもあり、十数kHzの周波数の入力ジッタが３倍に増幅され出力されることになりますので、好ましい特性ではありません。 Gain peakingは通常+0.5dB程度以下が望ましく、どうしても収まらない場合でも最悪 +2dB～+3dB程度以下にはした方が良いです。但しこの場合、 Gain peakになる近辺の周波数のジッタが無いかどうかの確認とある場合の影響を確認しておく必要はあると思います。また、Gain peakingが大きい場合、その周波数近辺の周波数のノイズが電源に載っていると一般的に出力ジッタは大きくなりますので、電源ノイズの周波数にも注意する必要があります。 Gain peaking: 10dB 改版履歴 1版： 2013年12月26日 6