一种模拟锁相环电路制造技术

一种模拟锁相环电路，由典型的有源比例积分滤波器的二阶锁相环基本电路构成。其中:鉴相器、1/N分频器，1/256分频器和参考源检测电路做在EPLD中，其它元件可焊接在与PLL-II体积相近的一个电路中。结构紧凑，电路较为简单，既可以全面自主控制锁相环其品质，又可以兼容已有模拟锁相环，进行直接替换，还可避免TRU050造成独家供货的局面。

An analog phase locked loop circuit

An analog phase locked loop circuit consists of a typical two phase locked loop basic circuit of an active PI filter. Among them: phase detector, 1/N frequency divider, 1/256 frequency divider and reference source detection circuit in EPLD, and other components can be welded in a circuit similar to the PLL-II volume. The utility model has the advantages of compact structure and simple circuit, and can comprehensively and autonomously control the quality of the phase-locked loop, and can be directly replaced by the existing analog phase locked loop, and can avoid the situation that the TRU050 can cause the exclusive supply.

【技术实现步骤摘要】
一种模拟锁相环电路
本专利技术涉及一种模拟锁相环电路，适用于网络产品。
技术介绍
锁相环技术(PhaseLockedLoopTechnology)是实现相位自动控制的一门科学，是专门研究系统相位关系的新技术。锁相环是模拟及数模混合电路中基本并且非常重要的一个模块，是一个能够跟踪输入信号相位和频率，并能输出被锁定相位、低抖动的其它频率信号的系统。在系统应用中，它往往是提供完整解决方法的一个强有力的技术手段。在通信系统、数字电路、硬盘驱动电路及GPU等专用芯片中都是一个必不可少的单元，并且直接影响整个系统的工作稳定性和各项指标的好坏。锁相环(PLI)在现代技术中，几乎遍布各个角落，用途非常广。其主要是用来做频率合成和时钟数据的恢复电路。随着工艺的不断进步，SOC己成为当前主流趋势，这也对PLL的设计提出了更高的要求，如功耗方面应尽可能的低，占用芯片的面积应尽可能的小，以满足SOC的要求。现有的网络产品中使用了大量模拟锁相环，如网板、光接口板、时钟板等。现在很多使用的模拟锁相环PLL-II完全由变容二极管等分立元件构成，离散性大，设计不尽合理，工艺品质也难保证，但在一些电路中模拟锁相环是必须的。如果选用进口高品质VCXO，配合精心设计的滤波器，自行设计制造将会使其品质得到全面控制。一方面与现有模拟锁相环完全兼容，可以直接替换，另一方面避免了选用TRU050造成独家供货的局面。
技术实现思路
本专利技术提供一种模拟锁相环电路，结构紧凑，电路较为简单，既可以全面自主控制锁相环其品质，又可以兼容已有模拟锁相环，进行直接替换，还可避免TRU050造成独家供货的局面。本专利技术所采用的技术方案是。模拟锁相环电路由典型的有源比例积分滤波器的二阶锁相环基本电路构成。其中:鉴相器、1/N分频器，1/256分频器和参考源检测电路做在EPLD中，其它元件可焊接在与PLL-II体积相近的一个电路中。EPLD之外的电路所用管脚与PLL-II相比，可以省去-5V电源脚，只使用单+5V电源。电路中增加了一个指示参考源信号有无的逻辑电平管脚。所述鉴相器电路采用双端翰出下降沿比相的数字鉴频鉴相器。采用这种鉴相器是为了与PLL-II的管脚兼容。本电路采用8KHz的单一鉴相频率，鉴相器前端的1/256分频器用来将2MHz的时钟信号分频到8KHz。本电路使用的鉴相器具有非线性鉴频特性，理论上讲它的捕捉范围可达到无限大，实际上受到压控振荡器调谐范围的限制，它所构成的锁相环路的快捕带，捕捉带和同步带三者相等。所述环路滤波器采用差分输入的有源比例积分滤波器构成二阶环捕捉特性比较优越，同时这种形式的环路准波器与PLL-II的管脚兼容。环路滤波器采用有源滤波，其中的运算放大器须满足输人输出要求。其前级的鉴相器输出低电平0.lv,高电平4.0V,要求运放共模电压输人范围大于鉴相器输出电压范围;其后级的压控振荡器压控电压范围0.5-4.5V，要求运放输出电压范围大于压控电压范围，因此本电路采用了低漂移的斩波rail-to-rail运算放大器LTC1152。采用+5V电源时，其共模电压翰人范围是O-5V；输出电压范围是0-5V，满足使用要求。所述锁相环中采用CONNORWINFIEID的HV系列高稳定度晶体压控振荡器，调谐范围大，频率稳定度高。本专利技术的有益效果是：结构紧凑，电路较为简单，既可以全面自主控制锁相环其品质，又可以兼容已有模拟锁相环，进行直接替换，还可避免TRU050造成独家供货的局面。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的锁相环整体电路。图2是本专利技术的参考源检测电路。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。如图1，模拟锁相环电路由典型的有源比例积分滤波器的二阶锁相环基本电路构成。其中:鉴相器、1/N分频器，1/256分频器和参考源检测电路做在EPLD中，其它元件可焊接在与PLL-II体积相近的一个电路中。EPLD之外的电路所用管脚与PLL-II相比，可以省去-5V电源脚，只使用单+5V电源。电路中增加了一个指示参考源信号有无的逻辑电平管脚。鉴相器电路采用双端翰出下降沿比相的数字鉴频鉴相器。采用这种鉴相器是为了与PLL-II的管脚兼容。本电路采用8KHz的单一鉴相频率，鉴相器前端的1/256分频器用来将2MHz的时钟信号分频到8KHz。本电路使用的鉴相器具有非线性鉴频特性，理论上讲它的捕捉范围可达到无限大，实际上受到压控振荡器调谐范围的限制，它所构成的锁相环路的快捕带，捕捉带和同步带三者相等。环路滤波器采用差分输入的有源比例积分滤波器构成二阶环捕捉特性比较优越，同时这种形式的环路准波器与PLL-II的管脚兼容。环路滤波器采用有源滤波，其中的运算放大器须满足输入输出要求。其前级的鉴相器输出低电平0.lv,高电平4.0V,要求运放共模电压输人范围大于鉴相器输出电压范围；其后级的压控振荡器压控电压范围0.5-4.5V，要求运放输出电压范围大于压控电压范围，因此本电路采用了低漂移的斩波rail-to-rail运算放大器LTC1152。采用+5V电源时，其共模电压翰人范围是O-5V；输出电压范围是0-5V，满足使用要求。锁相环中采用CONNORWINFIEID的HV系列高稳定度晶体压控振荡器，调谐范围大，频率稳定度高。如图2，用参考源检测电路判断参考源的有无，然后用检测电路输出的逻辑电平控制二选一的模拟开关选择压控振荡器压控端的输人信号，完成无参考源时输出中心频率的功能。PLI32K是由本电路的VCXO分频而来，因此始终存在，CLK8K就是分频后送入锁相环的参考信号，它经D触发器整形后，每来一个上升沿就输出一个窄的正脉冲。当CLK8K信号存在时，它不断使计数器清零.计数器高位没有翻转的机会，SW1始终输出00当CLIC_8K信号失掉后，计数器连续计数，当SWl由0跳变为1后，SW1信号将计数器时钟关闭，SW1维持1。这样，有参考源时，SW1=0；无参考源时，SW1=1。模拟开关选用CD4053，它的控制端接SW1，SW1=0时，环路闭环，模拟开关并入环内，锁相环正常工作。SW1=1时，环路开环，由两个串联于+5V电源和地之间的1.2K欧电阻提供的电源分压〔约2.5V〕控制VCXO的输出频率。采用+5V电源时，CD4053导通电阻最大为500欧，关断漏电流0.O1nA,后级VCXO压控端输入阻抗5OK欧，保证控制电压几乎全部加到VCXO压控端戊CXO压控电压范围0.5～4.5V，运放LTC1152的输出电压范围0～5V，CD4053的模拟信号电压传输范围0～5V；满足传输要求。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种模拟锁相环电路，其特征是：所述的模拟锁相环电路由典型的有源比例积分滤波器的二阶锁相环基本电路构成，鉴相器、1/N分频器，1/256分频器和参考源检测电路做在EPLD中。

【技术特征摘要】
1.一种模拟锁相环电路，其特征是：所述的模拟锁相环电路由典型的有源比例积分滤波器的二阶锁相环基本电路构成，鉴相器、1/N分频器，1/256分频器和参考源检测电路做在EPLD中。2.根据权利要求1所述的一种模拟锁相环电路，其特征是：所述鉴相器电路采用双端翰出下降沿比相的数字鉴频鉴相器，鉴相器前端的1/256分频器用来将2MHz的时钟信号分频到8KHz。3.根据权利要求1所述的一种模拟锁相环电路，其特征是：所述使用的鉴相器具有非线性鉴频特性，理论上讲它的捕捉范围可达到无限大，实际上受到压控振荡器调谐范围的限制，它所构成的锁相环路的快捕带，捕捉带和同步带三者相等。4.根据权利要求1所述的一种模拟锁相环电路，其特征是：所述环路滤波器采用差分输入的有源比例积分滤波器构成二阶环捕捉特性比较优越，同时这...

【专利技术属性】
技术研发人员：张凤军，
申请(专利权)人：张凤军，
类型：发明
国别省市：辽宁,21