可編程晶振器是通過(guò)數字控制方式來(lái)改變其輸出頻率的裝置,它由晶體和諧振腔兩個(gè)主要部分組成。當加電壓時(shí),石英晶體產(chǎn)生振動(dòng)并發(fā)出電信號,此信號被檢測并數字化后,通過(guò)處理器進(jìn)行解調,最后輸出所需的頻率信號。而鎖相環(huán)(Phase-Locked Loop,PLL)技術(shù)在可編程晶振中扮演著(zhù)關(guān)鍵角色,以下是對可編程晶振中鎖相環(huán)技術(shù)的詳細講解: 一、鎖相環(huán)技術(shù)的基本原理 1、鎖相環(huán)是一種利用相位同步產(chǎn)生的電壓去調諧壓控振蕩器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)以產(chǎn)生目標頻率的負反饋控制系統。它根據自動(dòng)控制原理,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,實(shí)現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動(dòng)跟蹤。 2、鎖相環(huán)通常由鑒相器(Phase Detector,PD)、濾波器(Loop Filter,LF)和壓控振蕩器三部分組成前向通路,由分頻器組成頻率相位的反饋通路。鎖相環(huán)的工作原理是檢測輸入信號和輸出信號的相位差,并將檢測出的相位差信號通過(guò)鑒相器轉換成電壓信號輸出,經(jīng)低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓,對振蕩器輸出信號的頻率實(shí)施控制,再通過(guò)反饋通路把振蕩器輸出信號的頻率、相位反饋到鑒相器。 3、在鎖相環(huán)工作過(guò)程中,當輸出信號的頻率成比例地反映輸入信號的頻率時(shí),輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值,這樣輸出電壓與輸入電壓的相位就被鎖住了。 二、鎖相環(huán)技術(shù)在可編程晶振中的應用 1、頻率穩定性提升:鎖相環(huán)技術(shù)通過(guò)與高穩定度的參考信號進(jìn)行比較,可以進(jìn)一步減小可編程晶振的頻率偏差,提高系統的頻率穩定性。 2、可調頻率:通過(guò)調整鎖相環(huán)的控制輸入,可以實(shí)現對可編程晶振輸出頻率的精確控制,使其適應不同的工作模式或通信標準。 3、相位同步:在通信系統中,鎖相環(huán)用于確保發(fā)送和接收端的時(shí)鐘信號是相位同步的,從而確保數據傳輸的準確性。這對于可編程晶振在通信領(lǐng)域的應用尤為重要。 4、抑制噪聲:鎖相環(huán)通過(guò)反饋機制有助于抑制可編程晶振的相位噪聲和頻率噪聲,提高系統的整體性能。 三、鎖相環(huán)技術(shù)的優(yōu)勢 1、高精度:鎖相環(huán)技術(shù)能夠提供高精度的頻率輸出,滿(mǎn)足現代電子系統對頻率精度的嚴格要求。 2、靈活性:通過(guò)調整鎖相環(huán)的參數,可以靈活地改變輸出頻率,適應不同的應用場(chǎng)景。 3、穩定性:鎖相環(huán)技術(shù)通過(guò)負反饋控制機制,能夠保持輸出頻率的穩定性,不受外界干擾的影響。 四、鎖相環(huán)技術(shù)在晶振中的應用與優(yōu)勢 1、可編程性: 可編程晶振利用鎖相環(huán)技術(shù),實(shí)現了核心參數的隨意編程定制。這意味著(zhù)客戶(hù)可以根據具體需求,在1MHz~2100MHz的寬頻率范圍內(精確至小數點(diǎn)后六位)選擇任意頻點(diǎn)進(jìn)行定制。 2、高性能: 鎖相環(huán)技術(shù)的運用使得晶振產(chǎn)品具有高精度、高穩定性、低抖動(dòng)等卓越性能。例如,可編程晶振具有±2.5PPM(min.)的超高精度和150fs(min.)的超低抖動(dòng),以及-40~+125℃(max.)的超寬溫區范圍。 3、快速交付與靈活供應: 可編程技術(shù)需擁有先進(jìn)的生產(chǎn)和供應鏈管理系統,能夠快速響應客戶(hù)需求,實(shí)現快速交付。樣品2秒出樣,批量最快一周可交付,較傳統工藝至少縮短50%的交期。在鎖相環(huán)技術(shù)的應用上具有一定的領(lǐng)先性和創(chuàng )新性,這一技術(shù)的運用為晶振產(chǎn)品帶來(lái)了可編程性、高性能、快速交付與靈活供應等顯著(zhù)優(yōu)勢。 |