可配置振蕩器,可配置振蕩器結(jié)構(gòu)原理是什么?

可配置振蕩器,可配置振蕩器結(jié)構(gòu)原理是什么?

可配置振蕩器既具備可編程振蕩器交付時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)，又避免了其噪聲高的缺陷，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示。可配置振蕩器使用了能對(duì)最終產(chǎn)品的噪聲有更強(qiáng)控制功能的構(gòu)造塊（Building-block），而沒(méi)有采用通用（one-part-fits-all）的結(jié)構(gòu)。

和可編程振蕩器類似，可配置振蕩器內(nèi)部也包含常規(guī)的晶體振蕩器。但是，與可編程振蕩器使用整數(shù)PLL不同，它根據(jù)最終所需頻率所在的頻帶，選用幾個(gè)分?jǐn)?shù)-N PLL中的一個(gè)。由于分?jǐn)?shù)-N PLL并不是將參考頻率分頻，從而避免了20logN規(guī)則帶來(lái)的問(wèn)題。

然而，分?jǐn)?shù)-N PLL的無(wú)規(guī)律因數(shù)會(huì)產(chǎn)生尖峰噪聲。為補(bǔ)償這一噪聲，加入了一個(gè)4階Δ-Σ調(diào)節(jié)（DSM）塊，通過(guò)將尖峰分布到不同的點(diǎn)來(lái)降低其總幅值。

DSM塊產(chǎn)生了振蕩器噪聲的鏡像，從而有效的消除了這一噪聲。噪聲消除（Noise-canceling）耳機(jī)就是這一原理在日常生活中應(yīng)用的例子。

可配置振蕩器結(jié)構(gòu)中的最后一環(huán)是根據(jù)應(yīng)用的需求從三種輸出緩沖中選擇一種，其中HCMOS（方波）是最普遍的，適合于大多數(shù)應(yīng)用；LVPECL（低電壓正發(fā)射極耦合邏輯）和LVDS（低電壓差動(dòng)信號(hào)）輸出主要用于高頻（高于100MHz），例如，4Gb和10Gb光纖通道、10Gb以太網(wǎng)和其他光通信。

通過(guò)使用這種模塊化的方法，設(shè)計(jì)師就能夠根據(jù)應(yīng)用所需的頻率和輸出類型以及噪聲要求來(lái)選擇晶體、分?jǐn)?shù)-N PLL、DSM和輸出緩沖，配置出最終的振蕩器。這樣組合而成的可配置振蕩器可作為1～250MHz的HCMOS振蕩器、1MHz～1.2GHz的LVPECL振蕩器，或1MHz～1.2GHz的LVDS振蕩器。

不論是以上哪種情況，振蕩器都能工作在客戶定制的頻率，并具有可編程振蕩器的快速交付時(shí)間和常規(guī)振蕩器低噪聲的特性。ASIC在各種可配置振蕩器模塊中的應(yīng)用使產(chǎn)品更加精確，并具有高成本效益。另外，由于使用常規(guī)頻率，振蕩器電路的裸片尺寸小，可配置振蕩器能夠以比常規(guī)振蕩器更低的價(jià)格達(dá)到理想的性能。

物理屬性和性能特征的平衡使得可配置振蕩器成為小批量應(yīng)用中高成本效益的理想選擇。這種可配置的設(shè)計(jì)同樣也緩解了低噪聲要求和快速交付需求之間的矛盾。然而，很重要的一點(diǎn)是，高效和經(jīng)濟(jì)性使可配置振蕩器成為比常規(guī)振蕩器更快、更經(jīng)濟(jì)高效的解決方案，甚至是在大批量低成本的應(yīng)用中，但這些結(jié)論都是在不考慮低噪聲性能的前提下得出的。