术语百科 电路模块 锁相环
电路模块

锁相环

PLL

通过反馈控制使输出信号相位跟踪输入参考信号的频率合成系统。

详细解释

PLL(Phase-Locked Loop)由鉴相器(PFD)、电荷泵(CP)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)和分频器(Divider)组成。用于时钟生成、频率合成、时钟数据恢复(CDR)等。关键指标:锁定范围、相位噪声、参考杂散(Spur)、锁定时间。

工作原理

PFD检测参考时钟和分频反馈时钟的相位差,产生UP/DN脉冲控制CP充放电,CP电流经LF滤波后产生VCO控制电压。锁定时:fout = N × fref。环路带宽决定噪声传递特性:低带宽抑制VCO噪声,高带宽抑制参考噪声。

版图设计要点

VCO对噪声敏感,远离数字电路;2. CP的UP/DN电流源严格匹配;3. 环路滤波电容面积大,放在空闲区域;4. 分频器用同步设计减少抖动;5. PFD版图对称减少死区;6. 整个PLL用Deep NWell隔离。

典型用途

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时钟生成(CPU/GPU时钟)

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频率合成(无线通信本振)

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时钟数据恢复(SerDes CDR)

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时钟倍频/分频

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扩频时钟(EMI降低)

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时钟抖动清除