PLL Calculator - PLL開發工具

本PLL計算軟體由作者開發，能夠再給定規格下計算環路濾波器參數，並且能透過輸出的Phase noise來計算RMS jitter與damping factor等參數。

Download PLL_Calculator_V1.2

Github Release Page

1.Overview

本軟體為一套 PLL（Phase-Locked Loop）分析與設計工具，用於評估鎖相迴路的頻率響應、穩定性與雜訊表現。使用者只需輸入系統參數，即可自動計算並視覺化：

開迴路（Open-loop）Bode Plot, 閉迴路（Closed-loop）頻率響應, VCO 傳遞函數與相位雜訊, PLL 輸出相位雜訊分佈, 輸出表現（Phase Margin、Bandwidth、Jitter 等）

此外，系統提供 Loop Filter 自動設計與手動輸入功能，支援不同階數（1st / 2nd / 3rd order），便於設計與最佳化。

2.Input

主要輸入參數包含：

• PLL Parameters
  • Reference Frequency
  • Phase Margin
  • Loop Bandwidth
  • Charge Pump Current
  • VCO Gain (Kvco)
  • Divide Ratio
• Frequency Sweep
  • Start / Stop Frequency
  • Points
• Phase Noise
  • VCO Noise（PN @ offset, Corner）
  • Reference Noise（Noise Floor, Corner）

Note VCO Noise Corne 為VCO phase noise -30dB/dec與-20dB/dec的轉折頻率, Reference Noise Corne 為Reference phase noise -10dB/dec與0dB/dec的轉折頻率

• Loop Filter
  • 支援 1st / 2nd / 3rd order
  • 自動計算 R、C，並可手動調整

3.Bode Plot Output

系統提供完整頻率響應圖：

• Open Loop Response
  • 顯示增益與相位
  • 可觀察 Phase Margin 與單位增益帶寬
• Closed Loop Response
  • 顯示系統頻寬（-3 dB）
• VCO Transfer Function & Phase Noise
  • VCO Phase noise與頻率響應
• PLL Output Phase Noise
  • 繪製 VCO、Reference 與總輸出雜訊

Note 對波德圖按左鍵可以叫出marker，右鍵則刪除marker

4.Parameter Output

輸出設計結果：

• 頻率
  • f0dB（開迴路單位增益帶寬）
  • f-3dB（閉迴路頻寬）
• 穩定性
  • Phase Margin
• 輸出表現
  • RMS Jitter
  • Natural Frequency
  • Damping Factor
• 系統資訊
  • Reference Frequency
  • Output Frequency