既然,锁相环这么重要,我们就来聊聊它吧。
如上面这幅图,就是锁相环的原理图。压控振荡器的输出信号经过分频器,然后鉴相器比较参考时钟和该输出信号的相位,产生相位差信号。相位差通过电荷泵以及环路滤波器以后,产生电压信号,控制压控振荡器。
锁相环,本质上是一个负反馈系统。实际输出频率与设定频率有偏差---à偏差通过反馈通路进入输入端----à偏差被纠正-----à锁定在我们设置频率。
锁相环的指标主要有:
相位噪声,锁定时间,输出频率范围以及杂散。
相位噪声,是我们射频人员经常使用的指标;对于数字硬件设计人员,则采用时钟抖动来衡量。两者是对本振同一指标的不同称呼,一个是频域的,一个为时域的。
在通信中,本振的相位噪声在接收机中会导致互易混频,进而影响接收机的抗干扰性能。
现在的锁相环技术已经比较成熟,而且厂家越来越倾向于把VCO亦集成在内,减少设计的复杂度。现在,如果你买的是PLL芯片,那只包括鉴相器和分频器;如果已经集成VCO,厂家一般称之为Synthesizer.
而且各大锁相环厂家都提供自己的锁相环仿真工具。所以即使你从来没有设计过锁相环的人,借助这些工具,一般也能把锁相环调的七七八八吧。所以,随着技术的发展,减轻了设计人员的工作量,但同时,也给设计人员带来了危机感。
不过,想想各行各业都是如此。昨天,用google翻译翻了一大段英文,发现人家翻的超准确,这让翻译家们是不是也有危机感(不过,放到某度上的话,翻译出来的就不能看了)。
看看TI的芯片,10MHz~19GHz,输出频率范围、锁定时间、相噪、频率分辨率都完美,杂散未知,就是功耗高点。
看了,是不是觉着….,一言难尽。我是不是得准备好摊煎饼的手艺,坐等去开店哇。
文献:
【1】张刚 编著 CMOS集成锁相环电路设计