PLL(Phase Locked Loop): 为锁相回路或锁相环,用来一致整合时脉信号,使内存能正确的存取资料。PLL用于振荡器中的反应技能。锁相环一般由鉴相器(PD)、环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)三部分组成锁相环是一种反应电路,其作用是使得电路上的时钟和某一外部时钟的相位同步。PLL通过比较外部信号的相位和由压控晶振(VCXO)的相位来完成同步的,在比较的进程中,锁相环电路会不断依据外部信号的相位来调整本地晶振的时钟相位,直到两个信号的相位同步。
PLL 首要应用在雷达通讯、通讯基站以及其他职业领域中。因而锁相环的信号质量尤为要害。这儿也要说下PLL 的优缺陷,PLL 的首要长处是信号噪声低,由于鉴相频率低,确定频率改变小,因而具有杰出的窄带盯梢滤波特性和按捺搅扰才能,许多节省了滤波器。PLL 缺陷首要为由于鉴相频率低,要扩展输出频率规模就必须增大鉴相频率和N值,这样频率距离就增大,即频率步进大,分辨率低。因而要规划出一款高性能,低噪声的PLL,首要有几个要害因素决议:PLL 供电,VCO的精度还有参阅时钟,这几个要害点。
这儿咱们首要谈的是PLL 的电源规划。在电源规划中,由于PLL和VCO 的功耗比较高,典型的ADI 的ADF4350,其电流约为500mA,因而怎样选好电源芯片是要害.面临以上问题有2种解决办法,首要PLL 供电一般都是5V,VCO 的供电是不固定的,有的是12V有的是8V 有的是5V,因而这个咱们在做电源规划的时分也需求做好滤波处理。
假定咱们挑选的电源是高电压,例如15V,那么咱们首要要进行DCDC转换到5V,在这儿挑选DCDC 的时分要注意,挑选开关频率要高,由于开关频率高了,在电源滤波进程中才优点理,在DCDC输出后一般都是进行π型滤波器进行电源滤波,这儿要害的点要注意的便是。
假定PLL 是5V,那么咱们DCDC输出的电压就必须要高于5V一点,一般在6-7V为宜,为什么呢?由于咱们还要进行LDO 稳压,这儿咱们或许不明白为什么这样做,这样做的优点便是更好的阻隔DCDC的噪声,当然没咱们挑选DCDC 和LDO 的时分,就需求挑选低噪声的芯片,当咱们得到5V电压后,咱们能够用示波器测验其电源纹波,一般要在2-3mV,由于示波器的精度是在5mv以下都不行精确了,由于内部噪声就很严峻。
即便咱们的电源做到了5mv以下的纹波,也不会说咱们的PLL 就没事了,由于频谱仪能够看到十分低的噪声,我用过的RS-FSU最低是能够看到-130dbc的相位噪声,因而咱们不能说从示波器上面看到电源很赶忙,就以为现已很不错了,就像比方0dBm不是没有功率相同。因而电源滤波一定要处理好。
电源处理好了,就没事了吗??错,还有一个是空间辐射,由于DCDC的频率或许通过空间辐射出来现已搅扰到了PLL,你能够在频谱上看到这样的现象:
在频谱的两头有堆成的小包,并且一般都在近端,当然这个小包纷歧定是在DCDC 形成的,或许是鉴相走漏,也或许是其他原因,咱们怎样去判别呢?这个时分你能够用吸收资料改在电源上,或许就会改进,那么就阐明你的信号现已被DCDC 污染了,这儿就需求咱们进行阻隔,最好的阻隔是腔体,腔体和电源之间进行穿心电容衔接,这样对信号质量改进很有协助。
对PLL电源处理好了,就没事了吗?也不是的,还有CPU, PLL信号质量在规划上不但与电源有关,还与咱们的软件规划有联系,假如咱们的软件一直在送数据,那么你就会发现频谱的低噪呈现许多杂散,还有寄存器装备等等,这儿咱们不首要研讨。在CPU 操控PLL 的时分,尽管咱们PLL 电源很赶忙,可是CPU 电源噪声很大,操控线有没有做EMI 处理,那么噪声就跟着操控信号线,进入了PLL,形成了搅扰,因而咱们对CPU 也要做杰出的电源处理,一起,在CPU于PLL之间,增加EMI滤波器,阻隔数字带来的搅扰。
综上,PLL的规划不仅仅是一个电路的规划,而是一个从器材选型,到结构规划,到电源规划,再到软件规划的一个归纳的进程。这儿面任何一个环节都或许导致PLL信号质量。