小數(shù)分頻頻率合成器在測(cè)試時(shí)必須外接一個(gè)環(huán)路濾波器電路與壓控振蕩器才能構(gòu)成一個(gè)完整的鎖相環(huán)電路。其外圍電路中環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)好壞將直接影 響到芯片的性能測(cè)試。以ADF4153小數(shù)分頻頻率合成器為例，研究了其外圍環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)方法，給出了基于芯片測(cè)試的環(huán)路濾波器設(shè)計(jì)流程，并進(jìn)行了驗(yàn) 證測(cè)試。
　　測(cè)試結(jié)果表明，該濾波器可滿(mǎn)足小數(shù)分頻頻率合成器芯片測(cè)試的需要。在進(jìn)行小數(shù)分頻頻率合成器的芯片測(cè)試時(shí)，數(shù)字部分可以通過(guò)常規(guī)的數(shù)字測(cè)試方法 即可以實(shí)現(xiàn);而輸出射頻信號(hào)的相位噪聲、雜散噪聲則需要芯片工作在正常的輸出狀態(tài)下才能測(cè)試。小數(shù)分頻頻率合成器芯片在測(cè)試時(shí)需要與外接環(huán)路濾波器(LF)、壓控振蕩器(VCO)才能構(gòu)成完整的鎖相環(huán)回路，在具備正常的芯片功能的前提下才能實(shí)現(xiàn)對(duì)其相位噪聲、雜散噪聲下的測(cè)試。
　　一般而言，壓控振蕩器均使用現(xiàn)成的器件，在挑選器件時(shí)注意性能指標(biāo)的匹配就可以，只有環(huán)路濾波器才是需要計(jì)算和設(shè)計(jì)的。環(huán)路濾波器在整個(gè)電路中 主要作為一個(gè)低通濾波器，它將芯片鑒相器輸出的脈沖信號(hào)進(jìn)行低通濾波，將高頻分量濾除，終得到一個(gè)相對(duì)平滑的直流電壓信號(hào)去控制VCO工作，從而獲得一 個(gè)穩(wěn)定的頻率輸出。環(huán)路濾波器的性能將直接影響到小數(shù)分頻頻率合成器芯片性能的測(cè)試。
　　本文以ADF 4153型小數(shù)分頻頻率合成器為例，給出了容易實(shí)現(xiàn)的三階環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)方法，能夠滿(mǎn)足芯片實(shí)際測(cè)試的需要。
　　外接環(huán)路濾波器的設(shè)計(jì)
　　環(huán)路濾波器是電荷泵鎖相環(huán)電路的重要環(huán)節(jié)，它連接在電荷泵和壓控振蕩器之間。鎖相環(huán)的基本頻率特性是由環(huán)路濾波器決定的。實(shí)際上，正是由于環(huán)路 濾波器的存在，鎖相環(huán)才可以選擇工作在任意的中心頻率和帶寬內(nèi)。環(huán)路濾波器的類(lèi)型多種多樣，大致分為有源濾波器和無(wú)源濾波器兩大類(lèi)，無(wú)源濾波器與有源濾波 器相比，其優(yōu)點(diǎn)在于：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、低噪聲、高穩(wěn)定度和易以實(shí)現(xiàn)。
　　常見(jiàn)的無(wú)源濾波器是如圖1所示的三階濾波器。一般而言，環(huán)路濾波器的帶寬應(yīng)為PFD頻率(通道間隔)的1/10.提高環(huán)路帶寬會(huì)縮短鎖定時(shí)間。但環(huán)路帶寬過(guò)大會(huì)大幅度地增加不穩(wěn)定性，從而導(dǎo)致鎖相環(huán)無(wú)法鎖定的狀態(tài)。

圖1 三界環(huán)路濾波器