簡介

為RF系統設計參考輸入電路可能會非常棘手。一個挑戰是保持輸入時鐘的相位噪聲性能，同時滿足時鐘的保護，緩沖和分配要求。本文介紹如何設計10MHz參考輸入電路并優化其性能。

設計要求

RF儀器和無線收發器通常具有輸入功能。外部參考時鐘，例如RF儀器上常見的10MHz參考輸入端口。許多這些相同的系統包括通過系統分配參考時鐘的規定。圖1顯示了一種常見方案，其中參考時鐘將參考輸入提供給兩個不同的鎖相環（PLL）。

設計良好，魯棒的輸入可接受正弦波和方波信號。廣泛的幅度。即使面對不同的輸入，它也會保持對系統內目標PLL輸入的恒定信號電平驅動。暴露于世界的參考輸入端口應具有過壓/過功率保護。最重要的是，時鐘信號的相位噪聲性能不可避免的降低應該最小化。

設計實現

LTC6957-1是一款非常低的附加相位噪聲（或抖動）雙輸出時鐘緩沖器和邏輯轉換器。 LTC6957的輸入在寬幅度范圍內接受正弦波或方波，并以恒定幅度驅動負載。

LTC6957提供各種輸出邏輯信號選項：PECL，LVDS和CMOS （同相和互補），允許它驅動各種負載。圖2顯示了使用LTC6957-3的10MHz參考輸入電路，它產生兩個同相CMOS輸出。

圖2所示的變壓器具有多種功能。首先，與其后的肖特基二極管配合使用，可提供輸入過壓/過壓保護。二極管限制了LTC6957-3的交流電壓。 WBC16-1T可以處理高達0.25W的功率（3.5V RMS 到50Ω）。

變壓器還隔離了連接器接地 - 通常連接到底盤RF系統 - 來自系統的內部模擬地。

此外，變壓器對輸入信號施加電壓增益，從而使LTC6957-3看到的邊緣變陡。這有助于減少AM到PM的噪聲轉換，從而限制相位噪聲降級，特別是對于小輸入信號。 WBC16-1T的電壓增益為4。由于LTC6957-3對變壓器提供高阻抗負載，因此可以依賴變壓器的四倍電壓增益，而不是其最大和理想功率增益。

R1和R2可以可以組合調整，使輸入端口與50Ω匹配。對于小輸入信號，二極管關閉，變壓器在圖2中看到804Ω的負載。由于變壓器的初級到次級阻抗比為16，負載反射到輸入大約為50Ω。對于較大的輸入信號，肖特基二極管導通，將604Ω電阻降至接近短路。這會降低參考輸入回波損耗 - 這是一個可以通過調整R1和R2的值來避免的問題，但這樣做會有權衡。

對于大輸入信號，可以通過增加R1的值和降低R2的值來改善輸入回波損耗，使得它們的組合串聯電阻保持在800Ω左右。但是，由于R1與信號串聯，因此會增加噪聲。較大的R1與較小的R2組合在一起，導致LTC6957-3輸入端出現較小的信號部分，進一步降低了相位噪聲性能。換句話說，設計人員可以通過使用R1和R2的值來折衷輸入回波損耗的相位噪聲性能。圖2中顯示的值表明這兩個性能指標的總體平衡。

圖2中將連接器與變壓器分開的交流耦合電容為直流電源提供輸入保護。

LTC6957-3具有內部低通濾波器，可通過FILTA和FILTB引腳選擇。該選項策略性地限制了LTC6957的第一個放大器級的帶寬，因此限制了電路的附加相位噪聲，特別是當輸入信號較弱時，如下所示。

性能

10MHz OCXO通過步進衰減器連接到電路輸入端，如圖2所示。參考輸入信號在-10dBm和10dBm之間變化，同時測量輸出端的相位噪聲基底。 LTC6957-3使用Agilent E5052A信號源分析儀進行不同的輸入濾波器設置。圖3顯示了在100kHz偏移下測量的LTC6957-3的10MHz CMOS時鐘輸出的相位本底噪聲。

如果外部施加的10MHz參考信號的幅度未知，則將FILTA拉低并將FILTB拉低如圖3所示，高產良好的整體相位噪聲性能。但是，如果測量輸入端的應用信號電平并應用適當的濾波器設置，則可以優化性能。

當參考輸入功率為0dBm至50Ω時，圖2中選擇的R1和R2值導致輸入回波損耗為-9dB。輸入功率越低，回波損耗越大，功率越大，回波損耗越大。

結論

強大的高性能10MHz參考輸入電路圍繞LTC6957-3。功能包括各種輸入信號類型和電平兼容性，保護和時鐘分配，以及有限的相位噪聲降級。評估并優化電路的相位噪聲和輸入回波損耗。 LTC6957-3簡化了設計流程，同時實現了出色的整體性能。