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[参考译文] LMX2572:如果两个器件具有不同的 Fout、则相位同步(SYNC 引脚)意味着什么

Guru**** 2386620 points
Other Parts Discussed in Thread: LMX2572, DAC38RF80
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/clock-timing-group/clock-and-timing/f/clock-timing-forum/1036863/lmx2572-what-does-phase-synchronization-sync-pin-mean-if-two-devices-have-a-different-fout

器件型号:LMX2572
主题中讨论的其他器件: DAC38RF80

我在具有恒定偏移 fout (5MHz)的应用中使用两个 LMX2572。 例如、第一个合成器将生成100MHz 的输出、第二个合成器将生成105MHz。  

我需要非常快速地生成这些频率(使用完全辅助 VCO 校准)、但我还需要它们之间的相位偏移、以便当信号混合在一起时、它们生成恒定的相位偏移(本质上是时间延迟)。  

我真的不知道"同步"合成器与不同输出频率的含义。 最终、我恰好在这2个合成器之间的一个恒定相位偏移之后、这样、在不同的射频输出(例如200MHz 和205MHz)下、产生的相位偏移与第一个射频输出(100MHz 和105MHz)相同。

这有道理吗? 使用 SYNC 引脚后是否可以实现我的目标?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    Andrew、

    总结以下各段:虽然使用多频类别3同步并不是完全不可能实现的、但可靠地尝试可能太令人生畏。 如果您有此选择、我建议使用诸如 DAC38RF80之类的射频 DAC 作为 DDSS -您可以获得更好的本底噪声、无小数杂散、以及快速且具有良好特征的跳频时间。

    --

    关于 LMX2572同步两个独立输出频率:

    从概念上讲、借助 mash_seed、您可以实现自己追求的目标。 只要您没有属于类别4同步的频率、您就应该能够将每个同步事件视为类别3同步、与同一 OSCin 周期同步、并且在之后的某个时间(由 MASK_RST_COUNT 确定)、两个输出将共享一个恒定的相位关系。 诀窍是、由于模拟稳定时间和环路滤波器组件上的容差不同、实现这种对齐的确切时间是无法预测的。 您最多可以说、在 MMASK_RST_COUNT 相位检测器周期之后的某个点、可以在两个合成器之间以不同频率实现可重现的相位偏移。

    为了澄清我的观点:假设您希望在100MHz 和105MHz 时钟上都有等时边沿、这样、每20个周期的100MHz 时钟或每21个周期的105MHz 时钟(即每5MHz) 、您就会得到一个等时边沿。 确实存在一个 mash_seed 值、用于在同步事件之后在两个时钟之间建立此相位关系。 同步将被触发、分频器将被复位、混频器将被保持在复位状态、PLL 将暂时运行为一个整数 PLL、并且随着 VCO 稳定在整数值、输出频率将上下移动一小段时间; 然后、在将来的某个时候(至少在 mash_RST_COUNT 相位检测器时钟周期之后)、混频重新启用、PLL 会经历从整数频率到分数频率的频率瞬态、 在输出稳定至其新频率后、您应该能够看到这种等时边沿相位关系。 实际上、对于可以在两个时钟之间建立的任何其他关系、这应该是可能的。

    您还将在 OSCin 时钟和输出时钟之间建立可重复的相位偏移。 为了简单起见、假设两个器件的 OSCin 均为5MHz (除了性能问题外)。 如果需要、您可以保证在同步事件后等待至少 MUS_RST_COUNT 相位检测器时钟周期+一些稳定时间后、100MHz/105MHz 输出和5MHz OSCin 也是等时的。 如果使用100MHz OSCin 和从该 OSCin 衍生/重定时的5MHz GCD 时钟重复此练习、以便在等时5MHz GCD 上生成同步事件、则在概念上应该可以知道输出相对于衍生 GCD 的相位、 此外、通过扩展、应该可以对同步事件之后的某些 OSCin 周期进行计数、并预测哪一个100MHz OSCin 边沿与两个输出时钟同步。

    如果通过混频器的延迟已知、同样应该能够保证两个合成器的混合产物的特定相位相对于输入推导的 GCD、从而相对于某些数量的输入时钟周期。

    剩余的障碍:由于环路滤波器中的容差、电荷泵电流随 PVT 的变化等、您不知道在 MUS_RST_COUNT 相位检测器周期之后、达到预测的相位偏移所需的时间。 您可以进行有教育意义的猜测:同步事件将 Mash 保持在复位状态、因此在同步事件之后、器件将立即作为 MUS_RST_COUNT 相位检测器周期的整数 PLL 运行。 在 MMASK_RST_COUNT 相位检测器周期后、会释放 Mash 复位、并且您的 PLL 在从整数频率移动到 VCO 的分数频率时会遇到频率瞬态。 您有时可以 根据标称环路滤波器值、电荷泵电流、开始/结束频率和 VCO 特性在 PLLatinum Sim 中对该瞬态进行建模。 但是、如果您已经开始使用频率之间的整数关系(例如100MHz 相位检测器、100MHz 输出)、我们没有模型来描述由 MASK_SEED 编程的相位偏移生效的时间。 我们可以对频率瞬态进行建模;我们无法对相位瞬态进行建模。 (但是、如果我们知道如何操作、也许我们可以这么做? 嗯... 也许我会向我们的 PLLatinum Sim 维护人员咨询是否存在这样的模型)。

    总之、您可以在两个合成器之间建立任意相位关系。 您无法始终知道在两个合成器之间建立可重现相位偏移所需的时间。 您只知道、在您的同步事件之后的未来某个时刻、您可以估算 但不能最终计算出您的任意相位关系。 鉴于您愿意使用全辅助校准(需要每个器件的查找表)来加快频率生成、我不确定您的应用是否能够承受使用此方法建立相位关系所需的延迟。 即使假定采用同步的延时时间是可以接受的、您也需要准备一些机制来生成与输入和输出的 GCD 具有固定相位关系的混合产品(在这种情况下、5MHz 混合产品是您的 GCD、 所以不是很难... 但是、如果输入和输出的 GCD 也不是混合产物(或混合产物的倍数)、这可能需要单独的 PLL、 如果 GCD 频率极低(例如毫赫)、可能需要很长时间-希望这超出您的问题范围)。 然后、您必须以某种方式将其与混频器输出进行比较。 最后、您需要某种方法来伺服两个器件中的 mash_seds、以实现您计划使用的每个频率对所需的相位关系、包括校准每对合成器之间电压/温度的偏差变化。

    这并不是完全不可能的...

    如果您有此选择、我建议您使用高速 DAC 进行直接数字合成。 本底噪声会更好、您不会有任何小数杂散、而 DAC 可以以良好的特性(相对较短!)跳频到精确相位 同步事件来实现延迟。 尽管未进行宣传、但 DAC38RF80或类似器件可用作 DDS DAC、而不会出现任何问题。

    此致、

    Derek Payne

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    感谢 Derek、他的回答非常详细。 我想你已经把这个问题直接解决了。 我感谢所有的明确性和示例。 虽然从技术上讲、这不能"解决"我的问题、但我认为它确实可以解决这个问题。

    我想我们希望使用比 DAC38RF80更低成本的器件来实现我们的解决方案、但如果我们只想"完成"、这似乎是一个银色项目。

    我想对于我们的应用、我们可能可以使用单个合成器和具有混频器的"IF"信号发生器(例如5MHz 时钟或 FPGA 生成的信号)来避免 零 IF 解调时出现的问题、 但我们将进一步调查,以确保这是一个可行的选择。