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[参考译文] 非器件型号

Guru**** 1693060 points
Other Parts Discussed in Thread: LMK04228, LMK5C33216
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/1231765/not-part-number

主题中讨论的其他器件:LMK04228LMK5C33216

您好!

我有一个应用、在该应用中、我使用10 MHz 基准、通过数字 PLL 锁定100 MHz VCXO。

设备将使用外部基准、此外、它还具有内部10MHz 基准、当外部基准不可用时、该基准将用作备用解决方案。

我需要一个能够在内部 OCXO 基准的控制电压上发挥作用的解决方案、因此如果外部基准出现故障、100MHz VCXO 的输出频率在锁定至内部基准时继续完全相同。 如果在没有外部基准的情况下开启设备、则使用内部基准时的输出频率必须精确地在工厂中配置。

您能否推荐一个可实现此功能的电路?  

提前感谢您的支持和建议。

  • 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。

    如果在 FPGA 中实施您自己的 DPLL、那么 只需实施第二个 DPLL 即可更轻松地 锁定 OCXO 的外部基准、提取 滤波后的 TDC 测量值、  然后将其缩放(可能进行电压/温度校正)到驱动 OCXO 控制端口的高精度 DAC 的代码中。 这样 可以独立于频率锁定进行电压/温度校正、从而保持进入保持模式或 DCO。 成本低于单独的辅助 PLL、占用的电路板面积更少。  我是一名时钟支持工程师、所以我不太了解 DAC 产品系列、但经检验、DACx0502这类器件看起来小巧、便宜且精度也合适(2.5x2.5mm、±1 LSB DNL/INL、4美元| 1ku)。 我可能会请 DAC 团队的一些人评论 DPLL + DAC 方法的 音质是否更好、因为他们可能会为您提供更好的建议。

    ——

    作为时钟支持工程师、我有资格推荐一些基于 PLL 的解决方案。 在回答这个问题之前、我想我们 的 PLL 产品系列中没有一个简单的直接替代解决方案可满足您的需求。 我有一些建议的方法、但您或许更幸运地在另一家供应商处找到具有基本保持 PLL 的器件。

    我们有模拟和数字两种方法可实现 保持功能、 在没有参考的情况下保持设定点频率。 假设您已将外部10MHz 信号缓冲至 VCXO DPLL 和 OCXO PLL。

    模拟方法使用模拟 PLL、例如 LMK04228的 PLL1。 外部10MHz 驱动基准到 PLL、而 OCXO 驱动反馈;控制电压连接到电荷泵和环路滤波器节点。 LMK04228提供了一个可编程保持调谐字、该字可在保持条件下手动设置电荷泵的输出电压、可用于初始编程。 当外部10MHz 基准存在时、OCXO 被 锁定到它、PLL 开始采样电荷泵电压以记录保持调谐字。 如果外部10MHz 故障、板载信号丢失检测或失锁检测、甚至在外部故障检测可用时进行引脚控制都将导致 PLL1进入保持模式、使用新的调优字将 OCXO 保持在锁定状态的标称值。

    该方案具有多项优势:

    • 相对简单
    • 功耗很低
    • 除了初始编程外、只需要很少或没有用户干预

    但是、也有几个缺点:

    • LMK04228 PLL1相位噪声 可能比10MHz OCXO 更糟糕;在低带宽下、您需要大电容器、但仍会得到相当大的 1/f 噪声
    • LMK04228是一款具有14路输出的64引脚双级联 PLL、所有功能均需付费、同时大部分功能都要关闭
    • 在3.3V 范围内、保持精度仅为10位、取决于电源电压、可能没有很好的 INL

    数字方法使用 分数数字 PLL、例如 LMK5C33216、以调整 OCXO 中的任何频率误差、而不是调整控制端口电压。 OCXO 用作分数模拟 PLL 的基准、使用高频、低噪声 BAW 谐振器作为 VCO。 DPLL 也会对反馈路径进行采样、以尝试锁定外部信号。  DPLL 中的误差因对 APLL 小数分频器的调整调整而累积、从而略微修改 VCO 电压。 DPLL 可以采用初始保持系数来消除预期的 OCXO 频率误差、并具有累积的历史函数、可在应用基准后将 PLL 的频率输出保持在保持状态。

    与模拟型号相比、此方案具有若干优势:

    • 保持的调优词具有亚飞秒的平均精度
    • OCXO 的控制端口可连接到稳定的直流基准或 GND、从而无需手动 表征时使用电压系数
    • DPLL 可在保持模式下用作 OCXO 的 DCO、从而实现纯数字温度补偿(使用外部温度传感器)

    但它也存在一些相同的缺点、以及一些新的缺点:

    • 无直接 OCXO 输出-必须通过 PLL、这将相位噪声限制为 BAW 和分数 PLL 的性能
    • 需要一个不是10MHz 整数倍的 BAW VCO 以避免极端的整数边界杂散-只有一个此类器件可用(LMK5C33216)
    • LMK5C33216具有三个 DPLL、三个 APLL 和16路输出;同样、在为大部分器件断电的同时还要支付所有这些费用

    我可以提出的任何其他解决办法都将是对这一共同主题的改动。 同样、请告诉我是否应该 邀请 DAC 团队的一些人进行权衡。

  • 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。

    尊敬的 Derek:

    思考您非常清楚地揭示的想法。

    可能最好的一个方法是选择使用 DAC。 我没有 FPGA、但有微处理器。  

    我在上一封电子邮件中犯了一个错误、我们不使用数字 PLL。 我们使用相位检测器来实施模拟 PLL。

    在重新阅读您的选项后、我的想法如下。 100MHz VCXO 将锁定到10MHz 外部基准。 微处理器将通过 A/D 转换器读取锁定电压。  

    如果10MHz 不可用。 微处理器可能会生成之前通过 D/A 转换器读取的相同锁定电压。 还可以 使用温度变化来补偿该电压、读取温度并使用校准表。

    您认为这种解决方案可行吗?  

    谢谢。

    此致、

    Ignacio

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    我认为、只要 A/D 和 D/A 具有足够的分辨率和精度来满足您的频率精度要求、您建议的 A/D 和 D/A 方法就会起作用。 如果只是监控 VCXO 调谐电压和在保持模式下运行、现在甚至不需要板载10MHz OCXO -只是根据已知的 良好基准 在整个温度范围内进行工厂校准、存储系数、并在外部10MHz 不可用时直接通过 D/A 驱动控制端口。

    需要考虑的一点是老化效应。  大多数高性能 VCXO 和 OCXO 源自某些 晶体振荡器、随着时间的推移、振荡器中的机械应力将使其频率与调谐电压略有变化。 与 VCXO 相比、OCXO 往往对寿命老化具有更严格的容差。 如果 OCXO 上的寿命漂移较小、    与单独对 VCXO 应用恒定校准系数相比、对 OCXO 应用恒定校准系数并将基于 VCXO 的 PLL 锁定至 OCXO 基准将具有更高的寿命频率精度。 这可以通过 在整个生命周期中重新校准 VCXO 系数来解决、但这可能不在您的应用范围内。 或者、也可能 有非常好的具有最大老化漂移的 VCXO、可满足您的寿命频率精度容差、而这一问题可以通过选择良好的组件来解决。

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    好的、谢谢。

    其他备选方案是使用100MHz OCXO 代替 VCXO。 这样、我们将具有 OCXO 的老化效应、可能比10 MHz OCXO 加100 MHz VCXO 便宜。