可編程晶振的關鍵技術——鎖相環原理講解
發布時間：2024-12-30 14:05
發布者：yxcyangxing
|
可編程晶振器是通過數字控制方式來改變其輸出頻率的裝置，它由晶體和諧振腔兩個主要部分組成。當加電壓時，石英晶體產生振動并發出電信號，此信號被檢測并數字化后，通過處理器進行解調，最后輸出所需的頻率信號。而鎖相環（Phase-Locked Loop，PLL）技術在可編程晶振中扮演著關鍵角色，以下是對可編程晶振中鎖相環技術的詳細講解： 一、鎖相環技術的基本原理 1、鎖相環是一種利用相位同步產生的電壓去調諧壓控振蕩器（Voltage Controlled Oscillator，VCO）以產生目標頻率的負反饋控制系統。它根據自動控制原理，利用外部輸入的參考信號控制環路內部振蕩信號的頻率和相位，實現輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤。 2、鎖相環通常由鑒相器（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鑒相器轉換成電壓信號輸出，經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施控制，再通過反饋通路把振蕩器輸出信號的頻率、相位反饋到鑒相器。 3、在鎖相環工作過程中，當輸出信號的頻率成比例地反映輸入信號的頻率時，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、鎖相環技術在可編程晶振中的應用 1、頻率穩定性提升：鎖相環技術通過與高穩定度的參考信號進行比較，可以進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：通過調整鎖相環的控制輸入，可以實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，鎖相環用于確保發送和接收端的時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域的應用尤為重要。 4、抑制噪聲：鎖相環通過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、鎖相環技術的優勢 1、高精度：鎖相環技術能夠提供高精度的頻率輸出，滿足現代電子系統對頻率精度的嚴格要求。 2、靈活性：通過調整鎖相環的參數，可以靈活地改變輸出頻率，適應不同的應用場景。 3、穩定性：鎖相環技術通過負反饋控制機制，能夠保持輸出頻率的穩定性，不受外界干擾的影響。 四、鎖相環技術在晶振中的應用與優勢 1、可編程性： 可編程晶振利用鎖相環技術，實現了核心參數的隨意編程定制。這意味著客戶可以根據具體需求，在1MHz~2100MHz的寬頻率范圍內（精確至小數點后六位）選擇任意頻點進行定制。 2、高性能： 鎖相環技術的運用使得晶振產品具有高精度、高穩定性、低抖動等卓越性能。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，以及-40~+125℃（max.）的超寬溫區范圍。 3、快速交付與靈活供應： 可編程技術需擁有先進的生產和供應鏈管理系統，能夠快速響應客戶需求，實現快速交付。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。在鎖相環技術的應用上具有一定的領先性和創新性，這一技術的運用為晶振產品帶來了可編程性、高性能、快速交付與靈活供應等顯著優勢。 |
網友評論