發(fā)布時(shí)間:2022-02-17
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"一個(gè)晶振只有一個(gè)固定的頻率, 可以通過(guò)分頻或者倍頻擴(kuò)展出不同的頻率'
1. 分頻 Divider: N分頻就是把頻率變?yōu)?/N。周期變?yōu)镹倍。
石英晶體加電后產(chǎn)生壓電反應(yīng),在固定頻率振動(dòng),產(chǎn)生出電壓按照固定周期變化的脈沖信號(hào)。高頻率信號(hào)通向分頻器frequency divider,轉(zhuǎn)換為低頻信號(hào)。
2. 倍頻 Multiplier: N倍頻就是把頻率變?yōu)镹倍。周期變?yōu)?/N倍。
在現(xiàn)代通信中,人們需要更高更穩(wěn)定的輸出頻率。盡管LC振蕩器可以工作到較高的頻率,但是穩(wěn)定度不高,而晶體振蕩器有較高的穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度,只是基頻較低。在現(xiàn)代無(wú)線通信中,頻率合成技術(shù)(例如鎖相技術(shù)PLL)可以從低頻的晶體振蕩器中獲得高穩(wěn)定的高頻信號(hào)。
3. 鎖相環(huán)PLL電路
鎖相環(huán)電路是閉環(huán)的反饋控制系統(tǒng)。PLL由以下幾部分組成:
Phase Comparator鑒相器/相位比較器:對(duì)輸入的基準(zhǔn)信號(hào)和反饋回路的信號(hào)進(jìn)行頻率比較。
Loop Filter回路濾波器:由分頻器實(shí)現(xiàn),將VCO的輸出降低到和基準(zhǔn)信號(hào)相同的級(jí)別頻率
VCO壓控振蕩器:根據(jù)輸入電壓,輸出對(duì)應(yīng)頻率的周期信號(hào)
Feedback Loop反饋回路
4. 通過(guò)PLL,如何把KOAN晶振4MHz的基準(zhǔn)頻率倍頻到40MHz?
假設(shè)VCO先產(chǎn)生一個(gè)大概35MHz的頻率,經(jīng)過(guò)10倍分頻后得到3.5MHz。VCO的輸出通過(guò)反饋回路輸入到相位比較器。比較得知3.5MHz小于4MHz,相位比較器輸出一個(gè)電壓(誤差電壓)。在經(jīng)過(guò)濾波后,得到VCO的控制電壓。鎖相環(huán)提高到38MHz。經(jīng)過(guò)對(duì)比后,依然不足4M(>3.8MHz)。再不斷通過(guò)負(fù)反饋處理,最終得到穩(wěn)定的精度的時(shí)鐘頻率。
5. 如果同時(shí)需要50M和100M,系統(tǒng)時(shí)鐘選擇50M還是100M?
采用100MHz晶振。因?yàn)榉诸l的時(shí)鐘比倍頻的時(shí)鐘質(zhì)量好,穩(wěn)定性高。分頻的電路比較簡(jiǎn)單。相比之下,倍頻電路比較復(fù)雜,需要相位比較器,回路濾波器,壓控振蕩器,分頻器等。