PLL工作原理

目录

1. PLL工作原理

2. PFD/鉴相鉴频器

2.1 PFD工作原理

2.2 PFD的电路实现

2.3 带电荷泵的PFD

3. LPF/环路滤波器

4. VCO/压控震荡器

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1. PLL工作原理

锁相环是一种反馈系统，其中电压控制振荡器(VCO)和相位比较器相互连接，使得振荡器可以相对于参考信号维持恒定的相位角度。锁相环可用来从固定的低频信号生成稳定的输出高频信号

PLL组成：

名称	含义	作用
PFD	鉴相鉴频器	将输入波形与VCO产生分频后的波形进行相位/频率校验
CP	电荷泵	将QA/QB的脉冲信号转为电压信号
LOOP FILTER	环路滤波器	将电荷泵输出的结果进行滤波
VCO	压控震荡器	产生频率波形
Feedback Divider	反馈分频器	将VCO产生的波形进行分频
Fref	输入	输入波形
Fo	输出	输出波形

2. PFD/鉴相鉴频器

A/B为PFD输入，QA/QB为PFD输出

• A为参考输入

• B为VCO分频后的反馈

• QA——>Up

• QB——>Down

2.1 PFD工作原理

PFD状态切换由下图：

经过状态机转换，会将A/B之间的相位差转换为QA/QB的高电平

2.2 PFD的电路实现

由两个D触发器，一个与门实现

当QA/QB都为高电平，二者经过与门，会将D触发器复位，将QA/QB拉低

2.3 带电荷泵的PFD

QA对电荷泵进行充电，QB对电荷泵进行放电

这样就将QA/QB的脉冲信号转换为单端的电压信号Vout

3. LPF/环路滤波器

作用：将电荷泵的输出进行滤波

4. VCO/压控震荡器

压控振荡器（Voltage Controlled Oscillator）

振荡器：可以在没有输入的情况下可以持续的输出周期性震荡信号，通常用于电子系统中产生时钟信号

压控振荡器：输入电压Vcount，输出频率wout