2011大學生電子設計競賽E題 數字鎖相環實現

2021-08-26 19:08:39 字數 1570 閱讀 6582

首先提一點,有人想,不做其他處理,直接就可以用鎖相環鎖住,不大可能實現,因為範圍太廣了,想從10k到100k直接鎖住,完全不可能,且看下面的分析。

撇開很多計算,大致講下思路,首先dpll的組成是鑑相器、環路濾波器、壓控振盪器

一、鑑相器

如圖2 ,a、b、c點怎麼看呢?是的,直接看如上面圖中的超前的那個波形,a點時,曼碼為0;b點時,曼碼為0;c點時,曼碼為1。

這樣看,會看了之後,我們發現下圖的公式就好理解了。

sign_ready的作用是,檢測時候在跳變點,指的是曼碼的跳變點哦。

兩者同時成立才能。

二、環路濾波器

在模擬鎖相環裡面,環路濾波器就是低通濾波器,濾除鑑相器出來的高頻分量。dpll中,就更簡單了,如下圖

就是乙個模為m的乙個計數器,因為相位有超前、也有滯後,所以計數器應該是可加可減的,sign=1 上面已經知道了,那是超前了,那麼計數器就加1,否則減去1。

對了,提下,這個是用來濾波的,其實簡單的來說,就是為了避免雜訊引起抖動,雜訊是不確定的,引起的抖動是可上可下的。一般將初始的數值設為m/2。

當sign為1時,表示本地時鐘超前於輸入訊號,mod做加法計數,逐次加法直到15,進製變為8,inset輸出乙個1μs的高電平;同樣,當sign為0時,表示本地時鐘超前於輸入訊號,mod做減法計數,逐次加法直到1,借位變為8,deduct輸出乙個1μs的高電平。

這個m設定也是有講究的,模值m 對dpll 的效能指標有著顯著的影響,可自行設定.加大模值m,有利於提高dpll的抗噪能力,但是會導致較大的捕捉時間和較窄的捕捉頻寬;減小模值m 可以縮短捕捉時間,擴充套件捕捉頻寬,但是降低了dpll的抗噪能力。

三、壓控振盪器

相位怎麼調?給下款圖,貼下**

給乙個**:

if(elkin'event and clkin= l )then

if deduct= '1' then

count:= count+2;%滯後了,使其超前,為什麼加2?下面告訴你

elsif insert='1' then

count:=count;%超前了,使其滯後,為嘛相等,而不是減1,因為如果去掉這兩個訊號,那麼這個就是簡單的乙個分頻器呀,所以它本身就是一直在加的,所以不加就等於減掉了嘛(這個太白了,自己回到的都覺得)

else

count:=count+1;

end if;

if(count< 8)then %這裡不一定是8哦,如果是8那麼50m/16=3125khz呀

clkout< = '1';

else

clkout< ='0';

end if;

end if;

到這裡,數字濾波器就這麼講完了。

寫到這裡,我想說的是,很違心,因為還沒有解決e題的要求,所以必須還要解決乙個問題,那就是大致知道輸入訊號的頻率,這個比較近簡單,做過頻率計的同學應該知道。這裡還需要小小的鑑別下,那就是找到裡面最寬的那個,就是訊號的時鐘,由於訊號速率是已知的,那就可以實現了。加上這樣乙個東西,改變最後的那個壓控振盪器中的count的值(例程中是8)。

那麼就這樣的解決了。

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