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  吉武養(yǎng)冠 2017-02-16 00:00:00

  鎖相環(huán)作為時鐘發(fā)生器在現(xiàn)階段 S O C 芯片中的應(yīng)用越來越廣泛， 高精度、 低功耗的鎖相環(huán)得到了更大的發(fā)展。 然而， 由于傳統(tǒng)整數(shù)型鎖相環(huán)電路本身的特點， 它的輸出頻率的解析度較低， 無法滿足一些需要高解析度輸出頻率的系統(tǒng)要求。 在這個情況下， 小數(shù)分頻的鎖相環(huán)由于輸出頻率解析度很高而得到了廣泛的應(yīng)用。 鎖相環(huán)作為頻率合成的主要部件 ， 由鑒相器( PD )、環(huán)路濾波器( LPF)、壓控振蕩器( VCO )和可編程序 N 分頻器組成 。根據(jù)分頻器 1/ N 取值方式的不同 ， 頻率合成鎖相環(huán)路主要有 2 種形式 : 整數(shù)分頻鎖相環(huán)和小數(shù)分頻鎖相環(huán) 。當(dāng) N 取整數(shù)時 ， 為整數(shù)分頻鎖相環(huán) ; 當(dāng)N 取小數(shù)時 ，為小數(shù)分頻鎖相環(huán) [1] 。 1 整數(shù)分頻鎖相環(huán) 整數(shù)分頻鎖相環(huán)外接一個固定頻率信號 f OS C ，經(jīng)過 1/R 分頻后得到鑒相頻率f PD ， 壓控振蕩器 f VCO 經(jīng)過 1/ N 分頻后與 f PD 鑒相 。在這個環(huán)路中 ， 設(shè)頻率分辨率為 f CH 。環(huán)路鎖定后 ，f VCO與 f OSC之間關(guān)系如下fVCO =fOSC ×NR考慮到輸出信號的相位噪聲特性 ， 希望盡可能提高鑒相器頻率 f PD 而使 N 值Z小 。因為 N 為整數(shù) ，所以鑒相器頻率 f PD Z大可以選擇為頻率分辨率 f CH 。鑒相器頻率 f PD 的計算公式如下f PD =GCD( f OC ， f CH)式中 GCD( x ， y) 表示 x 和 y 的Z大公約數(shù)[1] 。 2 小數(shù)分頻鎖相環(huán) 小數(shù)分頻鎖相環(huán)工作方式下 ， N 設(shè)定為小數(shù) ，可以用下式表示N = N INT +FnumFden式中 N INT表示 N 值的整數(shù)部分 ， Fnum表示分子 ，F(xiàn)den表示分母 。于是 ， 小數(shù)分頻鎖相環(huán)的鑒相頻率計算公式為f PD = GCD( f OSC ， f CH ×Fden)比較整數(shù)和小數(shù)分頻鎖相環(huán)之間工作方式的不同 ，不難看出 ，整數(shù)分頻鎖相方式下 ， 無法在單個環(huán)路實現(xiàn)高頻率 、小步進的頻率合成 ，需要通過多個環(huán)路才能實現(xiàn) 。而在小數(shù)分頻鎖相方式下則可以解決這一問題 [1] 。

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