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数字锁相环(DPLL)的全数字锁相环工作原理 数字锁相环参考输入

2020-07-19知识19

模拟锁相环与数字锁相环的主要区别在哪里? 1、环路构成部件不同模拟锁相环的鉴相器PD、环路滤波器LF,压控振荡器VCO是模拟电路。数字锁相环的鉴相器DPD、环路滤波器DLF,压控振荡器DCO是数字电路或可以由微处理器实现。2、瞬时相差不同模拟锁相环的瞬时相差是连续变化的模拟信号,数字锁相环的瞬时相差是离散信号或脉冲信号。3、输出相位调整模拟锁相环的输出相位调整是连续变化的,数字锁相环的输出相位调整是离散的。为什么锁相环的输入时钟为xosc时不行 锁相环是与芯片的时钟有关的模块,比如一个数字芯片肯定有一个时钟信号(作用类似于钟表,让芯片的各个模块在它的变化中,调节自己的工作进度),初了解来似乎用一根导线来代替这么大一块电路更好。锁相环顾名思义是一个能够“锁住”相位的环,更具体点解释如下:最简单的锁相环就两个端口,一个参考输入时钟,一个由锁相环内部模块生成的输出时钟。说一下它的模块组成其实很有用,最主要包括鉴频鉴相器、压控振荡器。利用鉴相鉴频器比较输入参考时钟与压控振荡器产生的时钟在频率和相位上的误差产生一个相应大小的控制电压,控制电压去控制压控振荡器,进而调节压控振荡器的输入时钟信号,最终使输出时钟的频率与相位和输入时钟几乎一模一样。其实这就是一个模块级的负反馈。说到这只略说了其工作原理,似乎还是没能够解释一根导线似乎比锁相环更好使的问题。前面是些预备工作,后面讲具体。数字芯片有个时钟树的概念,现在比如就是一根导线代替锁相环,芯片外面在时钟的上升沿开始给芯片送入一组数据,芯片内部由于有时钟树的存在,导致了内部时序电路实际使用的时钟是延迟过的,进而产生一个数据漂移的现象。但是有锁相环了,我们可以把时钟树的其中一个分支接入。数字锁相环(DPLL)的全数字锁相环工作原理 全数字锁相环的基本工作过程如下:(1)设输入信号 Ui(t)和本振信号(数字压控振荡器输出信号)Uo(t)分别是正弦和余弦信号,他们在数字鉴相器内进行比较,数字鉴相器的输出是一个与两者间的相位差成比例的电压Ud(t)。(2)数字环路滤波器除数字鉴相器输出中的高频分量,然后把输出电压Uc(t)加到数字压控振荡器的输入端,数字压控振荡器的本振信号频率随着输入电压的变化而变化。如果两者频率不一致,则数字鉴相器的输出将产生低频变化分量,并通过低通滤波器使DCO的频率发生变化。只要环路设计恰当,则这种变化将使本振信号Uo(t)的频率与数字鉴相器输入信号Ui(t)的频率一致。(3)最后,如果本振信号的频率和输入信号的频率完全一致,两者的相位差将保持某一个恒定值,则数字鉴相器的输出将是一个恒定直流电压(忽略高频分量),数字环路滤波器的输出也是一个直流电压,DCO的频率也将停止变化,这时,环路处于“锁定状态”。锁相环工作原理 锁相环的工作原理:1.压控振荡器的输出经过采集并分频;2.和基准信号同时输入鉴相器;3.鉴相器通来过比较上述两个信号的频率差,然后输出一个直流脉冲电压;4.控制VCO,使它的频率改变源;5.这样经过一个很短的时间,VCO的输出就会稳定于某一期望值。锁相环可用来实现输出和输入两个信号之间的相位同步。当没有基准(参考)输入信号时,环路滤波器的输出为零(或为某一固定值)。这时,压控振荡器按其固有百频率fv进行自由振荡。当有频率为fR的参考信号输入时,uR和uv同时加到鉴相器进行鉴相。如果fR和fv相差不大,鉴相器对uR和uv进行鉴相的结果,输出一个与uR和uv的相位差成度正比的误差电压ud,再经过环路知滤波器滤去ud中的高频成分,输出一个控制电压uc,uc将使压控振荡器的频率fv(和相位)发生变化,朝着参考输入信道号的频率靠拢,最后使fv=fR,环路锁定。环路一旦进入锁定状态后,压控振荡器的输出信号与环路的输入信号(参考信号)之间只有一个固定的稳态相位差,而没有频差存在。这时就称环路已被锁定。模拟锁相环和数字锁相环的区别 最主要的区别,也是一句废话就是,前者用模拟电路实现,后者就是有数字模块的设计了,如果是全数字锁相环的话,就没有模拟的部分了,以下是我毕设的一段话:锁相环是一种反馈控制电路,作用是实现设备外部的输入信号与内部的振荡信号同步。目前锁相环应用广泛,比如:在通信中应用于调制解调自动频率微调等系统;在雷达中应用于天线自动跟踪与精密辅角偏转测量等系统;在空间技术中主要应用于测速定轨、测距与遥测数据获取等系统;在电视机中应用于电视机同步、门限扩展解调的同步检波。传统的模拟锁相环有较短的锁定时间,可以保证参考时钟源和输出时钟的稳态相差。但其中心频点受VCO的限制而范围较小,环路带宽较宽;当参考源出现瞬断或者参考时钟源切换时,VCO输出时钟频率会出现较大的相位瞬变。全数字锁相环(DPLL)与传统的模拟电路实现的PLL相比,具有精度高且不受温度和电压影响,环路带宽和中心频率编程可调,并且应用在数字系统中时,不需A/D及D/A转换。数字锁相环输出超前输入90度这算锁住了吗? 锁相环一般意义上的锁定的意义,是输出与输入之间的关系只是频率完全相同(如果输入和输出理论上是同一个频点的话),此时相位关系固定,不再发生变化,但并不保证相位相同。锁相环有哪几个基本组成部分,各起什么作用 锁相环主要又压控振荡器,鉴相器,低通滤波器,以及参考频率振荡器组成。压控振主要实现电压与频率的变换,鉴相器主要实现把压控振的频率与参考频率振荡器的频率进行比较。。什么是PLL? PLL有什么作用? PLL。其实就是锁相环路,简称为锁相环。许多电子设备要正常工作,通常需要外部的输入信号与内部的振荡信号同步,利用锁相环路就可以实现这个目的。锁相环路是一种反馈控制电路,简称锁相环(PLL)。一种输出一定频率信号的振荡电路,也称为相位同步环(回路)。该回路利用使外部施加的基准信号与 PLL 回路内的振荡器输出的相位差恒定的反馈控制来产生振荡信号。在网络领域中,PLL 用于从接收的信号中分离出时钟信号。锁相环的特点是:利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位。主要由检相器组成的电路,将电压控制振荡器的频率与输入载波信号或参考频率发生器的信号相比较。在通过了环路滤波器后,检相器的输出被反馈给电压控制振荡器来保持其与输入频率或参考频率完全同相。彩色电视、遥测设备和其他许多接收机都具有锁相环路。因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪,所以锁相环通常用于闭环跟踪电路。锁相环在工作的过程中,当输出信号的频率与输入信号的频率相等时,输出电压与输入电压保持固定的相位差值,即输出电压与输入电压的相位被锁住,这就是锁相环名称的由来。目前锁相环主要有模拟锁相环,数字锁相环以及有记忆能力。为什么要用锁相环 锁相环是与芯片的时钟有关的模块,比如一个数字芯片肯定有一个时钟信号(作用类似于钟表,让芯片的各个模块在它的变化中,调节自己的工作进度),初了解来似乎用一根导线来代替这么大一块电路更好.锁相环顾名思义是一个能够“锁住”相位的环,更具体点解释如下:最简单的锁相环就两个端口,一个参考输入时钟,一个由锁相环内部模块生成的输出时钟.说一下它的模块组成其实很有用,最主要包括鉴频鉴相器、压控振荡器.利用鉴相鉴频器比较输入参考时钟与压控振荡器产生的时钟在频率和相位上的误差产生一个相应大小的控制电压,控制电压去控制压控振荡器,进而调节压控振荡器的输入时钟信号,最终使输出时钟的频率与相位和输入时钟几乎一模一样.其实这就是一个模块级的负反馈.数字芯片有个时钟树的概念,现在比如就是一根导线代替锁相环,芯片外面在时钟的上升沿开始给芯片送入一组数据,芯片内部由于有时钟树的存在,导致了内部时序电路实际使用的时钟是延迟过的,进而产生一个数据漂移的现象.但是有锁相环了,我们可以把时钟树的其中一个分支接入锁相环,使时钟树末梢的相位频率与参考信号保持一致,就不会有数据漂移的现象了.以上是锁相环最简单的使用,锁相环还有倍频作用,因为输出的。

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