如何解決鎖相環(huán)無(wú)法鎖定

在嘗試將鎖相環(huán)（PLL）鎖定時(shí)，你是否碰到過(guò)麻煩？草率的判斷會(huì)延長(zhǎng)調(diào)試過(guò)程，調(diào)試過(guò)程變得更加單調(diào)乏味。根據(jù)以下驗(yàn)證通行與建立鎖定的程序，調(diào)試過(guò)程可以變得非常簡(jiǎn)單。

第1步：驗(yàn)證通信

第一步是驗(yàn)證PLL響應(yīng)編程的能力。如果PLL沒(méi)有鎖定，無(wú)法讀回，則嘗試發(fā)送需要最小量硬件命令工作的軟件命令。一種方法是通過(guò)軟件（而非引腳）調(diào)節(jié)PLL的通電斷電尋找引腳的可預(yù)測(cè)電流變化或偏置電壓電平變化。許多PLL在其輸入（OSCin）引腳的電平在通電時(shí)為Vcc/2，在斷電時(shí)為0V。

如果PLL集成了壓控振蕩器（VCO），則查看低壓差（LDO）輸出引腳電壓是否對(duì)通電和斷電命令做出反應(yīng)。還可能可以切換輸入/輸出 (I/O)引腳，比如許多LMX系列PLL的MUXout引腳。如果采用上述方法能夠驗(yàn)證通信，就可以繼續(xù)嘗試進(jìn)行鎖定。

如果無(wú)法驗(yàn)證通信，則查找常見(jiàn)的原因，例如以下原因：

編程串行

鎖存使能（也稱為芯片選擇條（CSB））過(guò)高

對(duì)軟件輸入的低通濾波過(guò)多

與串行外圍設(shè)備接口總線（SPI）存在時(shí)序問(wèn)題

電源引腳焊接有誤

第2步：建立鎖定

驗(yàn)證通信后，下一步就是嘗試對(duì)PLL進(jìn)行鎖定。下面是PLL無(wú)法鎖定的一些更常見(jiàn)的原因：

對(duì)鎖定檢測(cè)引腳的錯(cuò)誤解讀。如果配置有誤，鎖定檢測(cè)引腳會(huì)在實(shí)際已經(jīng)鎖定的情況下顯示出PLL未鎖定?？梢酝ㄟ^(guò)查看頻譜分析儀輸出或VCO調(diào)諧電壓驗(yàn)證這一情況。

編程問(wèn)題。向PLL發(fā)送錯(cuò)誤的信息會(huì)很容易導(dǎo)致無(wú)法鎖定。一些常見(jiàn)的編程錯(cuò)誤包括：VCO編程頻率超出范圍、VCO校準(zhǔn)設(shè)置不正確或寄存器時(shí)序有誤。

VCO校準(zhǔn)問(wèn)題。對(duì)于集成VCO的PLL而言，頻率范圍通常分成幾個(gè)不同的頻段。錯(cuò)誤的編程會(huì)導(dǎo)致VCO鎖定錯(cuò)誤的頻段。對(duì)特定寄存器的編程通常會(huì)啟動(dòng)VCO校準(zhǔn)；因此必須確定在編程此寄存器時(shí)，其他軟件和硬件（尤其是基準(zhǔn)輸入）狀態(tài)正確，以確保校準(zhǔn)正常工作。

輸入或反饋路徑問(wèn)題。如果VCO輸入或基準(zhǔn)輸入因電源水平較低、壓擺率較低、匹配較差或諧波較高而存在問(wèn)題，會(huì)導(dǎo)致PLL打開(kāi)鎖定。大多數(shù)PLL有方法輸出內(nèi)部頻率計(jì)數(shù)器的實(shí)際頻率輸出，將其發(fā)送到引腳。

環(huán)路濾波器中與地連接或短路。可以通過(guò)查看調(diào)諧電壓或切換鑒相器兩極，根據(jù)頻率變化確定連接或短路。

PLL環(huán)路濾波器不穩(wěn)定。如果降低電荷泵電流導(dǎo)致PLL鎖定通常是不穩(wěn)定的表現(xiàn)，但是僅憑這項(xiàng)技術(shù)不起作用不能排除不穩(wěn)定這一因素。導(dǎo)致環(huán)路濾波器不穩(wěn)定的產(chǎn)檢原因有忽略考慮VCO輸入電容；使用過(guò)度限制環(huán)路帶寬的集成濾波器；或者使用與PLL初始設(shè)計(jì)不同的PLL設(shè)置（電荷泵增益、VCO頻率或鑒相器頻率）。許多TI的工具如PLLatinum?模擬器工具能夠模擬環(huán)路濾波器的不穩(wěn)定性。

遵循系統(tǒng)的方法，不作出草率的假設(shè)能夠使PLL鎖定調(diào)試程序變得簡(jiǎn)單許多。圖1為指導(dǎo)此程序的流程圖。

圖1：PLL調(diào)試流程圖

審核編輯：郭婷