如何使用DPLL實(shí)現(xiàn)相位增建和無中斷切換

除了頻率轉(zhuǎn)換靈活性以外，DPLL 技術(shù)還能提供多種對系統(tǒng)有用的數(shù)字功能，例如：時(shí)鐘驗(yàn)證、相位或頻率可控的切換、 精準(zhǔn)平穩(wěn)地進(jìn)入和退出保持模式。本文將探討如何使用 DPLL實(shí)現(xiàn)相位增建和無中斷切換。相位增建和無中斷有兩類切換。這兩類切換沒有通用定義，本問給出如下定義：- 相位增建(buildout)是指將切換時(shí)間增建到 DPLL 中時(shí)， 兩個參考之間的相位差。此相位差是輸出與鎖定的有 效參考之間的相移。- 無中斷與零延遲類似，獲取相位鎖定后，輸出相位跟 隨有效參考相位。 有關(guān)從參考 A 切換到參考 B 的無中斷和相位增建切換操作的更多信息，請斟酌“同頻切換”部分和“異頻切換”部分中的示例。同頻切換在圖 1 和圖 2 中，參考 A 和參考 B 具有相同的頻率和相移 ΔΦ。

相位增建模式——同頻 區(qū)間 1參考 A 有效。DPLL 的相位和頻率均鎖定參考 A。假定無相 移，ΦOUT = ΦREFA，fOUT = fREFA。ΦOUT為輸出相位，fOUT為輸 出頻率。切換點(diǎn)：參考 B 變?yōu)橛行А⒖?A 和參考 B 之間的相移 ΔΦ 作為偏移增 建到 DPLL的鑒頻鑒相器 (PFD) 中。區(qū)間 2DPLL 隨后鎖定參考 B，ΦOUT = ΦREFA，fOUT = fREFA = fREFB。輸出和有效參考 B 之間存在一個固定相移 ΔΦ。固定相移是相位增建的典型特性。無中斷模式——同頻 區(qū)間 1參考 A 有效。DPLL 的相位和頻率均鎖定參考 A。假定無相 移，ΦOUT = ΦREFA，fOUT = fREFA。切換點(diǎn)：參考 B 變?yōu)橛行?。參考之間的相位差為 ΔΦ。區(qū)間 2DPLL 將輸出相位從 ΦREFA 扭轉(zhuǎn)到 ΦREFB。在此鎖定時(shí)間(Δt) 轉(zhuǎn)換期間，有一個頻率偏移 Δf，其與 Δt 成反比，也就是說鎖定時(shí)間越短，頻率偏移越大。對于 ADI 公司的 DPLL 時(shí)鐘 產(chǎn)品，設(shè)置相位壓擺率可控制鎖定時(shí)間和頻率偏移。區(qū)間 3DPLL 隨后鎖定參考 B，ΦOUT = ΦREFA，fOUT = fREFB。對于無中斷切換，輸出與有效參考之間無相移。異頻切換在圖3和圖4中，參考 A 和參考 B 具有不同的頻率。

相位增建模式——異頻區(qū)間 1參考 A 有效。DPLL 的相位和頻率均鎖定參考 A。假定無相移，ΦOUT = ΦREFA，fOUT = fREFA。切換點(diǎn)：參考 B 變?yōu)橛行?。在此切換點(diǎn)，參考之間的相位差為 ΔΦ。區(qū)間 2DPLL 試圖獲取頻率鎖定。在切換點(diǎn)，參考之間的相位差 ΔΦ 增建到DPLL的 PFD 中。在此期間，系統(tǒng)的相位和頻率均解除鎖定。區(qū)間 3DPLL的頻率鎖定參考 B，相位正在以 ΔΦ 的增建相移鎖定參考 B。在區(qū)間 2 和區(qū)間 3 中，鎖定時(shí)間和頻率偏移均是自行管理。這種情況下，相位壓擺限幅器對 Δt 和 Δf 無影響。區(qū)間 4DPLL 的相位和頻率均鎖定參考 B，ΦOUT = ΦREFB ? ΔΦ，fOUT= fREFB。輸出和有效參考 B 之間存在一個固定相移 ΔΦ，表示這是相位增建模式。無中斷模式——異頻區(qū)間 1參考 A 有效。DPLL 的相位和頻率均鎖定參考 A。假定無相移，ΦOUT = ΦREFA，fOUT = fREFA。切換點(diǎn)：參考 B 變?yōu)橛行?。參考之間的相移為 ΔΦ。區(qū)間 2DPLL 試圖獲取頻率鎖定。在此期間，系統(tǒng)的相位和頻率均解除鎖定。相位壓擺限幅器在此期間有效，以便管理鎖定時(shí)間和頻率偏移。區(qū)間 3DPLL 的頻率已鎖定參考 B，相位正在鎖定參考 B。相位壓擺限幅器在此期間同樣有效，以便管理鎖定時(shí)間和頻率偏移。區(qū)間 4DPLL 的相位和頻率均鎖定參考 B，ΦOUT = ΦREFB，fOUT = fREFB。