DLL:一般在altera公司的產(chǎn)品上出現PLL的多,而xilinux公司的產(chǎn)品則更多的是DLL,開(kāi)始本人也以為是兩個(gè)公司的不同說(shuō)法而已,后來(lái)在論壇上見(jiàn)到有人在問(wèn)兩者的不同,細看下,原來(lái)真是兩個(gè)不一樣的家伙。DLL是基于數字抽樣方式,在輸入時(shí)鐘和反饋時(shí)鐘之間插入延遲,使輸入時(shí)鐘和反饋時(shí)鐘的上升沿一致來(lái)實(shí)現的。又稱(chēng)數字鎖相環(huán)。 PLL:使用了電壓控制延遲,用VCO來(lái)實(shí)現和DLL中類(lèi)試的延遲功能。又稱(chēng)模擬鎖相環(huán)。功能上都可以實(shí)現倍頻、分頻、占空比調整,但是PLL調節范圍更大,比如說(shuō):XILINX使用DLL,只能夠2、4倍頻;ALTERA的PLL可以實(shí)現的倍頻范圍就更大畢竟一個(gè)是模擬的、一個(gè)是數字的。兩者之間的對比:對于PLL,用的晶振存在不穩定性,而且會(huì )累加相位錯誤,而DLL在這點(diǎn)上做的好一些,抗噪聲的能力強些;但PLL在時(shí)鐘的綜合方面做得更好些?偟膩(lái)說(shuō)PLL的應用多,DLL則在jitter power precision等方面優(yōu)于PLL。 目前大多數FPGA廠(chǎng)商都在FPGA內部集成了硬的DLL(Delay-Locked Loop)或者PLL(Phase-Locked Loop),用以完成時(shí)鐘的高精度、低抖動(dòng)的倍頻、分頻、占空比調整移相等。目前高端FPGA產(chǎn)品集成的DLL和PLL資源越來(lái)越豐富,功能越來(lái)越復雜,精度越來(lái)越高(一般在ps的數量級)。Xilinx芯片主要集成的是DLL,而Altera芯片集成的是PLL。Xilinx芯片DLL的模塊名稱(chēng)為CLKDLL,在高端FPGA中,CLKDLL的增強型模塊為DCM(Digital Clock Manager)。 Altera芯片的PLL模塊也分為增強型PLL(Enhanced PLL)和高速(Fast PLL)等。這些時(shí)鐘模塊的生成和配置方法一般分為兩種,一種是在HDL代碼和原理圖中直接實(shí)例化,另一種方法是在IP核生成器中配置相關(guān)參數,自動(dòng)生成IP。Xilinx的IP核生成器叫Core Generator,另外在Xilinx ISE 5.x版本中通過(guò)Archetecture Wizard生成DCM模塊。Altera的IP核生成器叫做MegaWizard。另外可以通過(guò)在綜合、實(shí)現步驟的約束文件中編寫(xiě)約束屬性完成時(shí)鐘模塊的約束。 PLL是英文Phase Lock Loop的縮寫(xiě),中文名稱(chēng)為“鎖相環(huán)”。說(shuō)到頻率信號的產(chǎn)生我們知道有很多種方法,其中在固定形狀和大小的石英晶體上加電壓就可以產(chǎn)生一個(gè)非常穩定的頻率信號,因此 常常用于高精度儀器上作為基準頻率使用,早期電腦主板上的外頻通常是由石英晶體直接產(chǎn)生的,通過(guò)倍頻或分頻電路來(lái)獲得不同頻率的信號讓主板各個(gè)電路協(xié)調工作,因此在Pentium時(shí)代之前的前輩們在給CPU超頻時(shí)往往需要采用更換晶體的方式,費力而麻煩。 為了能夠在很寬的范圍內隨意產(chǎn)生任何高精度的頻率信號,PLL電路誕生了。PLL電路的工作原理比較簡(jiǎn)單,它由鑒相器、充電泵、環(huán)路濾波器和一個(gè)振蕩器(VCO)構成。PLL電路剛接通電源時(shí),VCO內部由變容二極管組成的RCL電路開(kāi)始振蕩而產(chǎn)生一個(gè)并不規范的頻率,該頻率經(jīng)過(guò)分頻電路降頻后被送到鑒相器與石英晶體產(chǎn)生的基準頻率進(jìn)行相位的對比,發(fā)現VCO產(chǎn)生的頻率偏離電路設定時(shí)就根據偏差的方向由充電泵產(chǎn)生一個(gè)矯正電壓,該電壓經(jīng)過(guò)環(huán)路濾波器后送入VCO內的可變二極管上,隨著(zhù)可變二極管上工作電壓的變化,其內部電容容量也會(huì )發(fā)生變化,VCO的振蕩頻率開(kāi)始改變并趨近電路設定的頻率,一旦兩者頻率信號的相位同步,鑒相器檢測出來(lái)的相位誤差就接近0,VCO內變容二極管兩端的電壓就固定不變,PLL電路就開(kāi)始輸出設定的頻率信號并開(kāi)始正常工作了。 由于PLL電路輸出的時(shí)鐘信號的頻率可以在很大范圍內變化,而且調整速度快,信號穩定,我們只要改變基準頻率的大小或加入不同的修正電壓就能隨意的改變VCO輸出的頻率大小,也正是因為PLL電路靈活方便的特性,現在很多需要產(chǎn)生高質(zhì)量頻率信號的電路中都能見(jiàn)到PLL的身影。 DLL和PLL是兩個(gè)完全不同的東西,用在不同的地方。 DLL-Delay locked loop用在數字電路中,用來(lái)自動(dòng)調節一路信號的延時(shí),使兩路信號的相位一致(邊沿對齊),在需要某些數字信號(比如data bus上的信號)與系統時(shí)鐘同步的情況下,DLL將兩路clock的邊沿對齊(實(shí)際上是使被調節的clock滯后系統clock整數個(gè)周期),用被調節的clock做控制信號,就可以產(chǎn)生與系統時(shí)鐘嚴格同步的信號(比如輸出數據data跟輸入clock同步,邊沿的延時(shí)不受到電壓、溫度、頻率影響)。PLL--Phase locked loop除了用作相位跟蹤(輸出跟輸入同頻同相,這種情況下跟DLL有點(diǎn)相似)外,可以用來(lái)做頻率綜合(frequency synthesizer),輸出頻率穩定度跟高精度低漂移參考信號(比如溫補晶振)幾乎相當的高頻信號,這時(shí),它是一個(gè)頻率源。利用PLL,可以方便地產(chǎn)生不同頻率的高質(zhì)量信號,PLL輸出的信號抖動(dòng)(頻域上表現為相噪)跟它的環(huán)路帶寬,鑒相頻率大小有關(guān)?偟恼f(shuō)來(lái),PLL的環(huán)路帶寬越小,鑒相頻率越高,它的相位噪聲越。〞r(shí)域上抖動(dòng)也越。。 由于在實(shí)際ADC系統中,采樣系統總的動(dòng)態(tài)特性主要取決于采樣時(shí)鐘的抖動(dòng)特性,如果對頻率要求不是太高,VCXO是比較好的選擇。 如果確實(shí)需要可變頻率低抖動(dòng)時(shí)鐘,則基于PLL的時(shí)鐘發(fā)生器是最好選擇。 其它知識: 鎖相環(huán)的基本組成 鎖相環(huán)路是一種反饋控制電路,簡(jiǎn)稱(chēng)鎖相環(huán)(PLL,Phase-Locked Loop)。鎖相環(huán)的特點(diǎn)是:利用外部輸入的參考信號控制環(huán)路內部振蕩信號的頻率和相位。因鎖相環(huán)可以實(shí)現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動(dòng)跟蹤,所以鎖 相環(huán)通常用于閉環(huán)跟蹤電路。鎖相環(huán)在工作的過(guò)程中,當輸出信號的頻率與輸入信號的頻率相等時(shí),輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值,即輸出電壓與輸入電 壓的相位被鎖住,這就是鎖相環(huán)名稱(chēng)的由來(lái)。鎖相環(huán)通常由鑒相器(PD,Phase Detector)、環(huán)路濾波器(LF,Loop Filter)和壓控振蕩器(VCO,Voltage Controlled Oscillator)三部分組成。 鎖相環(huán)電路的特點(diǎn):1)鎖定是無(wú)剩余頻差;2)具有良好的窄帶載波跟蹤性能;3)具有良好的寬帶調制跟蹤性能;4)門(mén)限性能好;5)易于集成。 |