Cardinal鎖相環介紹
來源：http://www.ike-digital.com 作者：康華爾電子 2023年09月06
Cardinal鎖相環介紹，鎖相環基礎知識
鎖相環(PLL) 電路用于頻率控制。他們可以配置為頻率乘法器、解調器， 跟蹤發電機或時鐘恢復電路。每個這些應用要求不同的特征，但是他們都使用相同的基本電路概念。
圖1包含了一個基本的PLL頻率乘法器的方框圖。該電路的操作是所有鎖相環的典型操作。它基本上是一個控制壓控晶體振蕩器（VCO）相位的反饋控制系統。將輸入信號應用于相位檢測器的一個輸入端。另一個輸入被連接到一個除以N個計數器的輸出上。通常情況下，這兩個信號的頻率將幾乎相同。相位檢測器的輸出是與兩個輸入之間的相位差成比例的電壓。此信號應用于回路貼片濾波器。它是一個循環濾波器，它決定了PLL的動態特性。濾波后的信號控制著VCO。請注意，VCO的輸出頻率是提供給頻率參考輸入的輸入的N倍。這個輸出信號通過除以N個計數器被發送回相位檢測器。
通常，環路濾波器的設計是匹配PLL應用所要求的特性。如果PLL要獲取和跟蹤一個信號，那么貼片晶振環路濾波器的帶寬將大于它所期望的一個固定的輸入頻率。PLL將接受并鎖定的頻率范圍稱為捕獲范圍。一旦PLL被鎖定并跟蹤一個信號，PLL將遵循的頻率范圍被稱為跟蹤范圍。跟蹤范圍一般大于捕獲范圍。環路濾波器還確定信號頻率可以以多快的速度變化并且仍然保持鎖定。這是最大回轉速率。環路濾波器帶寬越窄，可實現的相位誤差就越小。這是以較慢的響應和減小的捕獲范圍為代價的。
圖2顯示了PLL動態響應的一個典型測量實例。該PLL用于頻率合成器，并顯示了對10 MHz參考輸入中的80 kHz步長的響應。該電路的捕獲范圍約為+/-中心頻率的5%
注意，PLL，縱軸的頻率顯示了50%的超調。這種輕微的阻尼響應是一種折衷，它實現了更快的旋轉率公差和中等的捕獲范圍。
LeCroy示波器有多種方法可以用于PLL測量。石英晶振現代的高性能微處理器經常使用內部的PLL來增加系統時鐘頻率。制造商指定系統時鐘上允許的最大周期到周期變化。一個典型的特征是最大抖動小于250ps。由于PLL的輸出是不可訪問的，因此系統時鐘輸入滿足這個規范是很重要的。工程師可以通過使用抖動軌道循環循環測量系統時鐘來驗證系統時鐘是否符合本規范。這一點如圖3所示。在100us記錄的最大周期到周期周期差異是70ps。該值直接從Jitter跟蹤循環中讀取到軌跡c中的循環波形。垂直參數游標之間的區域標記為最大值。跟蹤A是采集數據的縮放放大，顯示了差異最大的兩個相鄰周期。軌跡B是抖動軌跡周期，它讀取時鐘波形的每個周期的絕對周期。
如果PLL是可訪問的，LeCroy范圍可以通過繪制平均輸出電平與輸入相位差的趨勢來驗證相位檢測器的線性性。
LeCroy示波器提供了各種各樣的測量工具來表征鎖相環。抖動和定時分析是評估這些精度時基電路的主要工具。
圖1包含了一個基本的PLL頻率乘法器的方框圖。該電路的操作是所有鎖相環的典型操作。它基本上是一個控制壓控晶體振蕩器（VCO）相位的反饋控制系統。將輸入信號應用于相位檢測器的一個輸入端。另一個輸入被連接到一個除以N個計數器的輸出上。通常情況下，這兩個信號的頻率將幾乎相同。相位檢測器的輸出是與兩個輸入之間的相位差成比例的電壓。此信號應用于回路貼片濾波器。它是一個循環濾波器，它決定了PLL的動態特性。濾波后的信號控制著VCO。請注意，VCO的輸出頻率是提供給頻率參考輸入的輸入的N倍。這個輸出信號通過除以N個計數器被發送回相位檢測器。
通常，環路濾波器的設計是匹配PLL應用所要求的特性。如果PLL要獲取和跟蹤一個信號，那么貼片晶振環路濾波器的帶寬將大于它所期望的一個固定的輸入頻率。PLL將接受并鎖定的頻率范圍稱為捕獲范圍。一旦PLL被鎖定并跟蹤一個信號，PLL將遵循的頻率范圍被稱為跟蹤范圍。跟蹤范圍一般大于捕獲范圍。環路濾波器還確定信號頻率可以以多快的速度變化并且仍然保持鎖定。這是最大回轉速率。環路濾波器帶寬越窄，可實現的相位誤差就越小。這是以較慢的響應和減小的捕獲范圍為代價的。
圖2顯示了PLL動態響應的一個典型測量實例。該PLL用于頻率合成器，并顯示了對10 MHz參考輸入中的80 kHz步長的響應。該電路的捕獲范圍約為+/-中心頻率的5%
注意，PLL，縱軸的頻率顯示了50%的超調。這種輕微的阻尼響應是一種折衷，它實現了更快的旋轉率公差和中等的捕獲范圍。
LeCroy示波器有多種方法可以用于PLL測量。石英晶振現代的高性能微處理器經常使用內部的PLL來增加系統時鐘頻率。制造商指定系統時鐘上允許的最大周期到周期變化。一個典型的特征是最大抖動小于250ps。由于PLL的輸出是不可訪問的，因此系統時鐘輸入滿足這個規范是很重要的。工程師可以通過使用抖動軌道循環循環測量系統時鐘來驗證系統時鐘是否符合本規范。這一點如圖3所示。在100us記錄的最大周期到周期周期差異是70ps。該值直接從Jitter跟蹤循環中讀取到軌跡c中的循環波形。垂直參數游標之間的區域標記為最大值。跟蹤A是采集數據的縮放放大，顯示了差異最大的兩個相鄰周期。軌跡B是抖動軌跡周期，它讀取時鐘波形的每個周期的絕對周期。
如果PLL是可訪問的，LeCroy范圍可以通過繪制平均輸出電平與輸入相位差的趨勢來驗證相位檢測器的線性性。
LeCroy示波器提供了各種各樣的測量工具來表征鎖相環。抖動和定時分析是評估這些精度時基電路的主要工具。
| 原廠編碼 | 進口晶振 | 系列 | Description描述 |
| CVFSC7 | Cardinal晶振 | CVFSC | OSC VCXO 622.08MHZ CMOS SMD |
| CVFSE7 | Cardinal晶振 | CVFSE | OSC VCXO 622.08MHZ PECL SMD |
| CVFSV7 | Cardinal晶振 | CVFSV | OSC VCXO 622.08MHZ LVDS SMD |
| CV622E9 | Cardinal晶振 | CV622E | OSC VCXO 622.08MHZ PECL SMD |
| CV622V9 | Cardinal晶振 | CV622V | OSC VCXO 622.08MHZ LVDS SMD |
| C3VFSC7 | Cardinal晶振 | C3VFSC | OSC VCXO 311.04MHZ CMOS SMD |
| C3VFSE7 | Cardinal晶振 | C3VFSE | OSC VCXO 311.04MHZ PECL SMD |
| C3VFSV7 | Cardinal晶振 | C3VFSV | OSC VCXO 311.04MHZ LVDS SMD |
| CFVE-A7BP-155.52TS | Cardinal晶振 | CFVE | OSC VCXO 155.52MHZ LVPECL SMD |
| CFVE-A7BP-156.25TS | Cardinal晶振 | CFVE | OSC VCXO 156.25MHZ LVPECL SMD |
| CFVE-A7BP-212.5TS | Cardinal晶振 | CFVE | OSC VCXO 212.50MHZ LVPECL SMD |
| CFVE-A7BP-311.04TS | Cardinal晶振 | CFVE | OSC VCXO 311.04MHZ LVPECL SMD |
| CFVE-A7BP-622.08TS | Cardinal晶振 | CFVE | OSC VCXO 622.08MHZ LVPECL SMD |
| CFVED-A7BP-155.52TS | Cardinal晶振 | CFVED | OSC VCXO 155.52MHZ LVPECL SMD |
| CFVED-A7BP-156.25TS | Cardinal晶振 | CFVED | OSC VCXO 156.25MHZ LVPECL SMD |
| CFVED-A7BP-212.5TS | Cardinal晶振 | CFVED | OSC VCXO 212.50MHZ LVPECL SMD |
| CFVED-A7BP-311.04TS | Cardinal晶振 | CFVED | OSC VCXO 311.04MHZ LVPECL SMD |
| CFVED-A7BP-622.08TS | Cardinal晶振 | CFVED | OSC VCXO 622.08MHZ LVPECL SMD |
| CFVL-A7BP-155.52TS | Cardinal晶振 | CFVL | OSC VCXO 155.52MHZ LVDS SMD |
| CFVL-A7BP-156.25TS | Cardinal晶振 | CFVL | OSC VCXO 156.25MHZ LVDS SMD |
| CFVL-A7BP-212.5TS | Cardinal晶振 | CFVL | OSC VCXO 212.50MHZ LVDS SMD |
| CFVL-A7BP-311.04TS | Cardinal晶振 | CFVL | OSC VCXO 311.04MHZ LVDS SMD |
| CFVL-A7BP-622.08TS | Cardinal晶振 | CFVL | OSC VCXO 622.08MHZ LVDS SMD |
| CTVED-A5B3-155.52TS | Cardinal晶振 | CTVED | OSC VCTCXO 155.52MHZ LVPECL SMD |
| CTVED-A5B3-156.25TS | Cardinal晶振 | CTVED | OSC VCTCXO 156.25MHZ LVPECL SMD |
| CTVED-A5B3-212.5TS | Cardinal晶振 | CTVED | OSC VCTCXO 212.50MHZ LVPECL SMD |
| CTVED-A5B3-311.04TS | Cardinal晶振 | CTVED | OSC VCTCXO 311.04MHZ LVPECL SMD |
| CTVED-A5B3-622.08TS | Cardinal晶振 | CTVED | OSC VCTCXO 622.08MHZ LVPECL SMD |
| CTVL-A5B3-155.52TS | Cardinal晶振 | CTVL | OSC VCTCXO 155.52MHZ LVDS SMD |
| CTVL-A5B3-156.25TS | Cardinal晶振 | CTVL | OSC VCTCXO 156.25MHZ LVDS SMD |
| CTVL-A5B3-212.5TS | Cardinal晶振 | CTVL | OSC VCTCXO 212.50MHZ LVDS SMD |
| CTVL-A5B3-311.04TS | Cardinal晶振 | CTVL | OSC VCTCXO 311.04MHZ LVDS SMD |
| CTVL-A5B3-622.08TS | Cardinal晶振 | CTVL | OSC VCTCXO 622.08MHZ LVDS SMD |
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此文關鍵字： 壓控晶體振蕩器
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