PLL/DLL

為了消除時脈偏移

因信號經過不同路徑所造成的延遲不同所形成

受製程、電壓、溫度、負載的變異(PVTL effect)影響

計數器控制延遲鎖相迴路(Counter-controlled DLL)

連續近似暫存器控制延遲鎖相迴路(Successive approximation register-controlled DLL)

數位延遲鎖相迴路

相位誤差(phase error)、抖動(jitter)方面表現較差

類比延遲鎖相迴路在調整延遲時間是連續的(continuous)

數位延遲鎖相迴路將延遲時間量化(quantized),調整延遲時間是不連續的(discrete)

量化誤差(quantization error)

操作原理

跟暫存器控制延遲鎖相迴路差別

控制延遲線延遲時間的改成計數器(counter)

延遲線(Delay line)由N個二進制權重(binary-weighted)的延遲細胞(delay cell)所構成

N位元計數器輸出的N位元(N bit)

邏輯高(logical high)

暫存器控制延遲鎖相迴路 (Register-controlled DLL)

輸出用來控制位移暫存器(Shift register)的N位元(N-bit)

其餘皆為邏輯低(logical low)

一位元會被設為邏輯高(logical high)

邏輯高的位元決定輸入時脈進入延遲線的位置

控制輸入信號經過延遲細胞的個數

利用相位偵測器(Phase detector)偵測輸入時脈與輸出時脈的相位差

輸出時脈落後輸入時脈

輸出右移

輸出時脈領先輸入時脈

輸出左移

輸入時脈(Input clock)從延遲線(Delay line)中進入

延遲時間由輸入信號所經過延遲細胞(Delay cell)的個數來決定

延遲一段時間後產生輸出時脈(Output clock)

邏輯低(logical low)

N位元=二進制碼(binary code)

N位元與二進制的延遲細胞決定延遲線產生延遲時間

靠著特殊的演算法 控制延遲時間去逼近最佳值

延遲線(Delay line)也由N個二進制(binary-weighted)的延遲細胞(delay cell)所構成

鎖相迴路

輸出相位和輸入相位的回授系統

用以同步輸入參考訊號和回授後輸出信號

由相位偵測器(Phase Detector)、迴路濾波器(Loop Filter)、壓控掁盪器(VCO)組成

回授機制

比較壓控掁盪器及參考訊號之間的相位來改變壓控掁盪器的相位

使得這兩個訊號保持固定相位關係

“鎖相”的意思

兩個相位之關係經由鎖相迴路達到固定的關係而不會隨時間改變

相位偵測器(Phase Detector)

迴路濾波器(Loop Filter)(低通濾波器)

壓控掁盪器

對輸入的參考信號和反饋迴路的信號進行頻率和相位的比較,輸出一個代表兩者差異的信號至迴路濾波器

將輸人信號中的高頻成分濾除,保留直流部分送至壓控振蕩器

輸出一個週期信號,其頻率由輸入電壓所控制