0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

锁相环PLL是什么?它是如何工作的?

冬至子 来源:伟酱的芯片后端之路 作者:伟酱的芯片后端之 2023-12-06 15:21 次阅读

今天想来聊一下芯片设计中的一个重要macro——PLL,全称Phase lock loop,锁相环。我主要就介绍一下它是什么以及它是如何工作的。

芯片时钟可以自己产生,可以由几个反相器接在一起构成一个简单的振荡器产生时钟,它的频率可以到很快的速度,但是时钟周期却没那么固定,一会快一会慢的。

而从芯片外面来的晶振一般具有稳定的时钟周期,但频率只能是在兆赫兹的量级。PLL就是利用外部晶振作为参考时钟,来输出一个周期稳定的高频率的时钟,这个时钟供芯片的时序电路使用。

可以说PLL是整个芯片的源头,从PLL出来的时钟我们认为就是干净的、后端可以直接用的时钟了。

最基本的PLL构成如下:它有一个最主要的元件——压控振荡器VCO,VCO的振荡频率是随着输入电压变化的,它的输出就是整个PLL的输出,也就是我们最终拿到的时钟。

而VCO的输出也会由一个反馈电路接回PLL,经过除频电路得到一个与外部晶振频率差不多的时钟信号,而后比较他们二者的相位。

如果晶振相位稍快,就把VCO输入电压调低,如果晶振相位稍慢,就把VCO输入电压调高,这样就可以根据输入晶振反馈调整VCO的输出,从而得到稳定的高频时钟信号。

这只是PLL基本思想,实际实现起来,需要有一个电荷泵调整VCO的输入,而VCO的输入也需要滤掉谐波,如果不过滤的话反映到最终时钟上就是时钟抖动了。

从上面的简单介绍就可以看出,PLL是一个interwetten与威廉的赔率体系 器件,所以他本质上对噪声和干扰特别敏感,现在做PLL的重要课题之一就是如何减弱噪声影响。

一般后端在物理实现的时候,也会对PLL做额外的特殊照顾,尽量减弱干扰。PLL就类似芯片中的心脏,用以供给跳动的时钟。

但是在数字电路中照顾模拟器件的噪声干扰是十分复杂、困难的一件事,需要考虑很多东西。首先在PLL内部,就需要采用类似差分电路的方法来做VCO,当然这是最基本的,但是更多方法我也不太了解。

在PLL外面,我们也会加很大的blockage,还有加很强壮的shielding等,PG供电也是怎么强怎么来,还有等等一系列额外的QoR检查、ESD检查等。总之一句话,就是会牺牲很大的代价也要把PLL的抗噪声做好。

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 锁相环
    +关注

    关注

    35

    文章

    584

    浏览量

    87744
  • 芯片设计
    +关注

    关注

    15

    文章

    1017

    浏览量

    54880
  • VCO
    VCO
    +关注

    关注

    12

    文章

    190

    浏览量

    69184
  • 压控振荡器
    +关注

    关注

    10

    文章

    133

    浏览量

    29291
  • PLL电路
    +关注

    关注

    0

    文章

    92

    浏览量

    6403
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    锁相环PLL的噪声分析与优化 锁相环PLL与相位噪声的关系

    锁相环PLL)是一种反馈控制系统,它通过比较输入信号和输出信号的相位差异,调整输出信号以实现相位锁定。在许多应用中,如无线通信、频率合成和时钟同步,PLL的性能直接关系到系统的整体性能。相位噪声
    的头像 发表于 11-06 10:55 811次阅读

    锁相环PLL在无线电中的应用 锁相环PLL与模拟电路的结合

    锁相环PLL在无线电中的应用 1. 频率合成 在无线电通信中,频率合成是生成所需频率信号的关键威廉希尔官方网站 。锁相环可以用于生成稳定的频率输出,这对于调制和解调过程至关重要。通过调整PLL的参考
    的头像 发表于 11-06 10:49 272次阅读

    锁相环PLL与频率合成器的区别

    在现代电子系统中,频率控制和信号生成是至关重要的。锁相环PLL)和频率合成器是实现这些功能的两种关键威廉希尔官方网站 。尽管它们在某些应用中可以互换使用,但它们在设计、工作原理和应用领域上存在显著差异。 一
    的头像 发表于 11-06 10:46 334次阅读

    锁相环PLL工作原理 锁相环PLL应用领域

    解调和信号处理等方面。 锁相环PLL工作原理 1. 基本组成 锁相环主要由三个部分组成:相位比较器(Phase Comparator)、低通滤波器(Low Pass Filter,L
    的头像 发表于 11-06 10:42 633次阅读

    将 Hercules 锁相环(PLL)咨询SSWFO21#45的影响降至最低

    电子发烧友网站提供《将 Hercules 锁相环(PLL)咨询SSWFO21#45的影响降至最低.pdf》资料免费下载
    发表于 09-13 10:04 0次下载
    将 Hercules <b class='flag-5'>锁相环</b>(<b class='flag-5'>PLL</b>)咨询SSWFO21#45的影响降至最低

    CDCVF2510A锁相环(PLL)时钟驱动器数据表

    电子发烧友网站提供《CDCVF2510A锁相环(PLL)时钟驱动器数据表.pdf》资料免费下载
    发表于 08-22 09:27 0次下载
    CDCVF2510A<b class='flag-5'>锁相环</b>(<b class='flag-5'>PLL</b>)时钟驱动器数据表

    简述锁相环的基本结构

    锁相环(Phase-LockedLoop, PLL),是一种反馈控制电路,电子设备正常工作,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,它可用来从固定的
    的头像 发表于 08-06 15:07 612次阅读
    简述<b class='flag-5'>锁相环</b>的基本结构

    锁相环锁相放大器的区别

    锁相环(Phase-Locked Loop, PLL)和锁相放大器(Lock-in Amplifier)是两种在电子学和信号处理领域广泛应用的威廉希尔官方网站 ,它们各自具有独特的工作原理、组成结构
    的头像 发表于 07-30 15:51 1222次阅读

    锁相环相位噪声的影响因素

    锁相环(Phase Locked Loop, PLL)相位噪声是评估锁相环性能的重要指标之一,它描述了输出信号相位的不稳定性。相位噪声的存在会直接影响系统的性能,如降低信号的信噪比、增加误码率、影响雷达系统的目标分辨能力等。以下
    的头像 发表于 07-30 15:31 1346次阅读

    倍频器与锁相环的区别

      在电子和通信领域,倍频器和锁相环(PLL)是两种常见的电路结构,它们在信号处理、频率合成和通信系统中扮演着重要角色。尽管两者在某些方面存在相似之处,但它们在功能、工作原理和应用领域等方面存在显著差异。本文将对倍频器和
    的头像 发表于 06-20 11:34 1153次阅读

    锁相环的基本原理和主要作用

    锁相环(Phase Locked Loop,简称PLL)是一种在电子系统中广泛应用的负反馈控制系统,其主要作用是实现输入信号与输出信号之间的相位同步。在现代通信、雷达、导航、测量等领域,锁相环都发
    的头像 发表于 05-24 16:28 3548次阅读

    锁相环PLL学习记录

    锁相环PLL) 是电子系统中最通用、最灵活和最有价值的电路配置之一,因此在许多应用中都有使用。它用于时钟重定时和恢复,作为频率合成器和可调谐振荡器,仅举几个例子。
    的头像 发表于 02-17 14:07 765次阅读
    <b class='flag-5'>锁相环</b><b class='flag-5'>PLL</b>学习记录

    锁相环的输入输出相位一致吗?

    锁相环是保证相位一致,还是相位差一致?锁相环的输入输出相位一致吗? 锁相环PLL)是一种回路控制系统,用于保持输出信号的相位与参考信号的相位之间的恒定关系。简单来说,
    的头像 发表于 01-31 15:45 1151次阅读

    锁相环到底锁相还是锁频?

    锁相环到底锁相还是锁频? 锁相环PLL)是一种常用的控制系统,主要用于同步时钟。它通过将被控信号的相位与稳定的参考信号进行比较,并产生相应的控制信号,使被控信号的相位保持与参考信号同
    的头像 发表于 01-31 15:25 1965次阅读

    锁相环同步带与捕获带有区别吗?

    锁相环同步带与捕获带有区别吗? 锁相环(简称PLL)同步带和捕获带是锁相环中两个重要的工作模式,它们在功能和应用上存在一些区别。 1. 定义
    的头像 发表于 01-31 11:31 1405次阅读