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    • 一、鎖相環(huán)技術(shù)的基本原理
    • 二、鎖相環(huán)技術(shù)在可編程晶振中的應(yīng)用
    • 三、鎖相環(huán)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)
    • 四、鎖相環(huán)技術(shù)在揚(yáng)興科技晶振中的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)
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可編程晶振的關(guān)鍵技術(shù)——鎖相環(huán)原理講解

2024/12/30
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可編程晶振器是通過(guò)數(shù)字控制方式來(lái)改變其輸出頻率的裝置,它由晶體和諧振腔兩個(gè)主要部分組成。當(dāng)加電壓時(shí),石英晶體產(chǎn)生振動(dòng)并發(fā)出電信號(hào),此信號(hào)被檢測(cè)并數(shù)字化后,通過(guò)處理器進(jìn)行解調(diào),最后輸出所需的頻率信號(hào)。而鎖相環(huán)(Phase-Locked Loop,PLL)技術(shù)在可編程晶振中扮演著關(guān)鍵角色,以下是對(duì)可編程晶振中鎖相環(huán)技術(shù)的詳細(xì)講解:

一、鎖相環(huán)技術(shù)的基本原理

1、鎖相環(huán)是一種利用相位同步產(chǎn)生的電壓去調(diào)諧壓控振蕩器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)以產(chǎn)生目標(biāo)頻率的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。它根據(jù)自動(dòng)控制原理,利用外部輸入的參考信號(hào)控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號(hào)的頻率和相位,實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)頻率對(duì)輸入信號(hào)頻率的自動(dòng)跟蹤。

2、鎖相環(huán)通常由鑒相器(Phase Detector,PD)、濾波器(Loop Filter,LF)和壓控振蕩器三部分組成前向通路,由分頻器組成頻率相位的反饋通路。鎖相環(huán)的工作原理是檢測(cè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的相位差,并將檢測(cè)出的相位差信號(hào)通過(guò)鑒相器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出,經(jīng)低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓,對(duì)振蕩器輸出信號(hào)的頻率實(shí)施控制,再通過(guò)反饋通路把振蕩器輸出信號(hào)的頻率、相位反饋到鑒相器。

3、在鎖相環(huán)工作過(guò)程中,當(dāng)輸出信號(hào)的頻率成比例地反映輸入信號(hào)的頻率時(shí),輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值,這樣輸出電壓與輸入電壓的相位就被鎖住了。

二、鎖相環(huán)技術(shù)在可編程晶振中的應(yīng)用

1、頻率穩(wěn)定性提升:鎖相環(huán)技術(shù)通過(guò)與高穩(wěn)定度的參考信號(hào)進(jìn)行比較,可以進(jìn)一步減小可編程晶振的頻率偏差,提高系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性。

2、可調(diào)頻率:通過(guò)調(diào)整鎖相環(huán)的控制輸入,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可編程晶振輸出頻率的精確控制,使其適應(yīng)不同的工作模式或通信標(biāo)準(zhǔn)。

3、相位同步:通信系統(tǒng)中,鎖相環(huán)用于確保發(fā)送和接收端的時(shí)鐘信號(hào)是相位同步的,從而確保數(shù)據(jù)傳輸的準(zhǔn)確性。這對(duì)于可編程晶振在通信領(lǐng)域的應(yīng)用尤為重要。

4、抑制噪聲:鎖相環(huán)通過(guò)反饋機(jī)制有助于抑制可編程晶振的相位噪聲和頻率噪聲,提高系統(tǒng)的整體性能。

三、鎖相環(huán)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1、高精度:鎖相環(huán)技術(shù)能夠提供高精度的頻率輸出,滿足現(xiàn)代電子系統(tǒng)對(duì)頻率精度的嚴(yán)格要求。

2、靈活性:通過(guò)調(diào)整鎖相環(huán)的參數(shù),可以靈活地改變輸出頻率,適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)景。

3、穩(wěn)定性:鎖相環(huán)技術(shù)通過(guò)負(fù)反饋控制機(jī)制,能夠保持輸出頻率的穩(wěn)定性,不受外界干擾的影響。

四、鎖相環(huán)技術(shù)在揚(yáng)興科技晶振中的應(yīng)用與優(yōu)勢(shì)

1、可編程性:

揚(yáng)興科技的可編程晶振利用鎖相環(huán)技術(shù),實(shí)現(xiàn)了核心參數(shù)的隨意編程定制。這意味著客戶可以根據(jù)具體需求,在1MHz~2100MHz的寬頻率范圍內(nèi)(精確至小數(shù)點(diǎn)后六位)選擇任意頻點(diǎn)進(jìn)行定制。

這一特性使得揚(yáng)興科技的可編程晶振能夠滿足更豐富、更特殊的要求,為客戶提供更多的定制選擇。

2、高性能:

鎖相環(huán)技術(shù)的運(yùn)用使得揚(yáng)興科技的晶振產(chǎn)品具有高精度、高穩(wěn)定性、低抖動(dòng)等卓越性能。

例如,揚(yáng)興科技的可編程晶振具有±2.5PPM(min.)的超高精度和150fs(min.)的超低抖動(dòng),以及-40~+125℃(max.)的超寬溫區(qū)范圍。

這些性能優(yōu)勢(shì)使得揚(yáng)興科技的晶振產(chǎn)品在各種惡劣環(huán)境下都能保持穩(wěn)定的性能輸出。

3、快速交付與靈活供應(yīng):

揚(yáng)興科技擁有先進(jìn)的生產(chǎn)和供應(yīng)鏈管理系統(tǒng),能夠快速響應(yīng)客戶需求,實(shí)現(xiàn)快速交付。樣品2秒出樣,批量最快一周可交付,較傳統(tǒng)工藝至少縮短50%的交期。這種快速交付和靈活供應(yīng)的能力使得揚(yáng)興科技能夠更好地滿足客戶的緊急需求和市場(chǎng)變化。

揚(yáng)興科技在鎖相環(huán)技術(shù)的應(yīng)用上具有一定的領(lǐng)先性和創(chuàng)新性,這一技術(shù)的運(yùn)用為揚(yáng)興科技的晶振產(chǎn)品帶來(lái)了可編程性、高性能、快速交付與靈活供應(yīng)等顯著優(yōu)勢(shì)。

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深圳揚(yáng)興科技有限公司(下面簡(jiǎn)稱:YXC),自2010年成立以來(lái),一直專注于時(shí)鐘頻率器件的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是業(yè)界領(lǐng)先的半導(dǎo)體高新技術(shù)企業(yè)。 公司主營(yíng)產(chǎn)品包括晶振、可編程振蕩器、(VC)TCXO、三級(jí)鐘、鎖相環(huán)芯片以及實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片等。研發(fā)產(chǎn)品通過(guò)了AEC-Q200、IATF16949車用體系認(rèn)證及ISO14001-環(huán)境管理體系、ISO9001質(zhì)量管理等體系認(rèn)證,全頻率產(chǎn)品生態(tài)鏈廣泛應(yīng)用于車載、通信、工業(yè)、醫(yī)療和軍工等領(lǐng)域。 近年來(lái),公司不斷加大對(duì)時(shí)鐘芯片、MEMS及高穩(wěn)晶振的研發(fā)投入,匯聚了一批來(lái)自海內(nèi)外的行業(yè)高端人才,先后成立了臺(tái)灣半導(dǎo)體研發(fā)中心和華南頻率器件生產(chǎn)中心,成為國(guó)內(nèi)首家可編程晶振廠商,并獲得國(guó)家級(jí)專精特新小巨人、綠色工廠等榮譽(yù)稱號(hào)。 YXC秉承著”賦予科技生命力,攜手伙伴共富足”的使命,以“成為國(guó)際一流的時(shí)鐘頻率器件服務(wù)商”為愿景,堅(jiān)持技術(shù)創(chuàng)新和價(jià)值創(chuàng)造,為成就全球客戶的卓越貢獻(xiàn)自己的力量。