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[参考译文] LMK04610:启动时 PLL 的定期解锁。

Guru**** 2591290 points
Other Parts Discussed in Thread: LMK04610

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/773999/lmk04610-periodic-unlocking-of-pll1-on-startup

器件型号:LMK04610

您好!

我在 LMK04610上的 PLL1 DLD 出现了一些意外行为。 器 件似乎在启动后不久指示 PLL1按预期锁定、但随后指示解锁持续几分钟。 当在示波器上观察到 LOCK 信号时、可以看到它从大约600Hz 的解锁周期开始、然后慢慢降低频率。 解锁事件之间时间的增加最终会导致稳定的 PLL1锁定检测输出、指示 PLL 已锁定。 锁定检测信号稳定后、我没有看到它再次解锁。 图1中包含了下面的示波器屏幕截图示例。

我曾尝试调整到 PLL1调节、认为它是振铃、但在极值导致 PLL 变得不稳定之前、调整 PPL1比例增益几乎没有影响。 调整 PLL1积分器增益确实会缩短获得稳定锁定信号的时间、但是最大化 PLL1_INTG 参数只会将稳定锁定时间减少至大约5秒。

图1:启动后不久解锁信号(粉色)并对应 VCXO 电压(橙色)

我还调整了 DLD 锁定计数。 降低锁定计数不会影响稳定的锁定时间、但将锁定计数增加到0x080000以上会对锁定检测信号产生重大影响。 我制作了一个表格、其中显示了测试值以及稳定锁定检测信号的粗略时间。 这似乎与直觉不符、让我相信 DLD 有一些我不理解或配置不正确的东西。

锁定周期计数 近似锁定稳定时间
0x000400 10秒
0x004000 10秒
0x020000 10秒
0x040000 10秒
0x080000 2秒
0x200000 < 1秒

首先、我包含了用作测试基本配置的 TICS Pro 文件、下面是我的系统规格

VCXO:Crystek CVHD-950

参考振荡器:Abraacon AOCJY2  

参考频率:100MHz

VCXO 频率:125MHz

VCXO 增益:+3.125kHz/V  

如果其他任何人已经看到这个锁定检测信号行为、或者能够提供一些有关如何修复或进一步解决问题的建议、那么这个行为将非常有用。  

e2e.ti.com/.../101747_5F00_TI_5F00_Example_5F00_250MHz_5F00_1_5F00_4.zip

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    当一个基准在加电时不稳定时、PLL1锁定过程被中断。
    使用"HOLDOW_EN"和"PLL1锁定检测"监视状态引脚,以查看 PLL1是否重复进入 HOLDOVER 状态。
    它可以解释为什么更大的锁定计数可以实现更短的锁定时间,因为锁定过程不会中断。
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    我查看了状态输出设置为 HOLDOW_EN、并且在大多数 PLL1锁定时间内、HOLDOVER 似乎未激活。 我已附上 PLL1锁定检测和保持状态波形的屏幕截图。 我还在禁用保持模式的情况下测试了一个寄存器集、并且周期性解锁行为是相同的。

    黄色表示保持状态、蓝色表示 PLL1锁定检测信号。 它在大约150ms 后出现、保持失效、不会重新生效。 稳定蓝色区域是 PLL1锁定检测执行周期性切换的位置、如我在原始帖子中所述。

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    这很奇怪。
    1、您能否在 PLL1 LD 切换时监控 VCXO 输出频率? 它可以告诉我们环路控制中的行为。
    2、另一种缩短锁定时间的方法是采用更大的相位检测频率。 在 GUI 中、有一些具有1.288MHz PDF 和相应环路滤波器设置的示例。
    3、我检查了参考振荡器:Abraacon AOCJY2是一个 OCXO、因此参考应该足够好。 我想您的测试已经超过了 OCXO 稳定性时间。

    BR、
    肖恩
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    肖恩、

    1) 我使用频谱分析仪监测 VCXO 输出频率、并在上电后逐渐增加到~125MHz、直到锁定检测指示锁定稳定。 上电频率通常比125MHz VCXO 频率低几 kHz。 我在监控 VCXO 控制电压时看到了相应的行为、该电压逐渐增加到2.1V 的稳定值。

    2) 我使用1.25Mhz PFD 测试了 pll1配置、它确实将锁定时间减少到0.75sec (DLD 指示锁定)。 DLD 输出仍然如之前所述指示周期性解锁事件、只是具有更快的衰减至稳定锁定指示。 我已附上 DLD 信号的屏幕截图以进行澄清。

    3) 系统通常在测试之前运行半小时或更长时间、因此 OCXO 应保持稳定。

    您是否希望在启动期间 DLD 指示有一些锁定和解锁功能? 此外、在我看来、鉴于 VCXO 频率/控制电压稳定增加、行为可能与 DLD 本身相关、而不是与实际的 PLL 环路相关、但如果对此有更丰富经验的见解、我们将不胜感激。

    根据我的理解、增加 PFD 频率也会增加从 OCXO 传递的相位噪声、这只是需要在相位噪声和锁定时间之间进行权衡吗?

    感谢您的帮助、

    Seth Kreitinger

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    您好、Seth、
    我的同事将继续研究您的案例。 感谢您的耐心等待。

    BR、
    肖恩
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    您好、Seth、

    E2E 中的问题在 E2E 中无响应。 让我澄清一下数字锁定检测信号。

    这是 PLL 锁定中的预期值。

    如数据表所示、相位误差应小于 指定的窗口大小(ε)、持续 足够长的时间(PLLx 锁定计数)、一次违反会复位计数。 如果违规发生在锁定后、数字锁定状态将从锁定更改为解锁。

    在 PLL 锁定中、反馈时钟相位被调整为接近基准时钟相位、它可能会在目标频率周围产生一些频率振铃。 在 PLL 锁定中、由于频率尚未锁定、PFD (相位频率检测器)上的相位关系正在发生变化。在 PLL 锁定之前、先关闭、再关闭。 当我们设置一个较小的 PLLx 锁定计数时、我们可以看到数字锁定检测状态上明显的周期性锁定和解锁。

    对于为什么大 PLL 锁定计数可以实现快速锁定、我没有想到整个流程、但图40可以提供一些线索。

    数据表还显示了"数字锁定检测频率精度"、这也与上图有关。

    希望我们能尽快找到这个原因。 请告诉我们您的想法。 我已将 E2E 系统中的同事圈出来进行更多讨论。

    谢谢。

    此致、

    肖恩

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    您好 Seth、

    很抱歉耽误你的时间。 我想检查并查看您在本主题上的状态。

    查看您的信息、了解当您增加锁定检测器计数器时锁定稳定时间减少的情况、似乎在大约0.1Hz 时有一些预定义的事件导致解锁... 或相位误差> Epsilon、使其摆脱锁定状态。 当您对高计数时间进行编程时、DLD 置为有效所需的时间会更长、但复位时间是相同的。

    您是否可以在 PCB 上停止其他系统进程、以查看它们是否会造成一些干扰?

    您是否能够在 CLKIN 中尝试与 OSCin 不同的基准? 基准源上是否会出现瞬时相位干扰?

    73、
    Timothy