資料介紹
相位頻率檢測器以三態(tài)數(shù)字邏輯的形式輸出。電荷泵用于將定時邏輯電平轉(zhuǎn)換為模擬量,以控制鎖定的振蕩器。本文分析了典型的電荷泵電路,識別了其特點,并為設計工程師提供了方程和圖表。
鎖相環(huán)(PLL)結合了時序邏輯,相位頻率檢測器(PFD)近年來得到了廣泛的應用。其流行的原因包括跟蹤范圍擴大、頻率輔助采集和低成本。大泵通常伴隨著PFD,如圖1所示。電荷泵的作用是將PFD的邏輯狀態(tài)轉(zhuǎn)換成適合于控制壓控振蕩器(VCO)的模擬信號。
已經(jīng)對PFD本身有了很好的了解,但很少有關于充油泵操作的文章發(fā)表。因此,.PLL的包含電荷泵的設計通常作為傳統(tǒng)PLL的直觀擴展進行。這種方法掩蓋了電荷泵PLL的特殊優(yōu)點和特殊問題。
本文的目的是將電荷泵鎖相環(huán)的設計分析放在合理的基礎上,以便識別其特殊特性,并在必要時加以利用或避免。在第一節(jié)中,我們介紹了基本的電荷泵模型,并根據(jù)與輸入頻率(連續(xù)時間近似)相比的小誤差(線性化回路)和窄帶寬的假設,推導了環(huán)路傳遞函數(shù)。
第一節(jié)專門討論二階鎖相環(huán),其中表明,即使使用無源環(huán)路濾波器,也可以實現(xiàn)I1型操作。這種行為與傳統(tǒng)PLL所獲得的相反,并且是與充油泵相關聯(lián)的一個特別的好處。
如果環(huán)路帶寬接近輸入頻率,則連續(xù)時間近似值無效。在這種情況下,必須識別回路的離散時間或采樣性質(zhì)。特別是,采樣引入了連續(xù)時間網(wǎng)絡中不存在的穩(wěn)定性問題,給出了二階回路的穩(wěn)定性極限。
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