數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL),數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)是什么?

數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL),數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)是什么?

背景知識(shí)：

隨著數(shù)字電路技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字鎖相環(huán)在調(diào)制解調(diào)、頻率合成、FM 立體聲解碼、彩色副載波同步、圖象處理等各個(gè)方面得到了廣泛的應(yīng)用。數(shù)字鎖相環(huán)不僅吸收了數(shù)字電路可靠性高、體積小、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，還解決了模擬鎖相環(huán)的直流零點(diǎn)漂移、器件飽和及易受電源和環(huán)境溫度變化等缺點(diǎn)，此外還具有對(duì)離散樣值的實(shí)時(shí)處理能力，已成為鎖相技術(shù)發(fā)展的方向。鎖相環(huán)是一個(gè)相位反饋控制系統(tǒng)，在數(shù)字鎖相環(huán)中，由于誤差控制信號(hào)是離散的數(shù)字信號(hào)，而不是模擬電壓，因而受控的輸出電壓的改變是離散的而不是連續(xù)的;此外，環(huán)路組成部件也全用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)，故而這種鎖相環(huán)就稱之為全數(shù)字鎖相環(huán)(簡稱DPLL)。

基本原理：

傳統(tǒng)的數(shù)字鎖相環(huán)是利用輸人信號(hào)與其輸出信號(hào)之間的相位差別來跟蹤輸人信號(hào)，但由于鎖相環(huán)具有一定的捕捉時(shí)間，采用這種數(shù)字鎖相環(huán)不能準(zhǔn)確提取輸人信號(hào)的每一周期的相位改變，不能用于數(shù)顯裝置的動(dòng)態(tài)測(cè)量。針對(duì)這些問題，設(shè)計(jì)出一種新型的全數(shù)字鎖相環(huán)，其原理框圖如圖所示。

全數(shù)字鎖相環(huán)主要由數(shù)字鑒相器、可逆計(jì)數(shù)器、頻率切換電路及N分頻器四部分組成。其中可逆計(jì)數(shù)器及N分頻器的時(shí)鐘由外部晶振提供。不用VCO，可大大減輕溫度及電源電壓變化對(duì)環(huán)路的影響。同時(shí)，采用在系統(tǒng)可編程芯片實(shí)現(xiàn)有利于提高系統(tǒng)的集成度和可靠性。

現(xiàn)狀和發(fā)展

目前，已有單片集成全數(shù)字鎖相環(huán)的商用產(chǎn)品，但作為某一個(gè)實(shí)際項(xiàng)目設(shè)計(jì)，需要的鎖相電路特性不盡相同，有些現(xiàn)成的產(chǎn)品，不是成本高、體積大、資源浪費(fèi)多，就是不能完全滿足設(shè)計(jì)性能的要求。根據(jù)位移檢測(cè)的特點(diǎn)，采用高密度可編程邏輯器件，可根據(jù)實(shí)際要求，充分利用器件資源，同時(shí)把一些相關(guān)的數(shù)字電路組合在一起，不僅提高了系統(tǒng)的集成度和可靠性，降低了功耗，降低了成本。而且使電路性能得到明顯改善。