可編程晶振的關(guān)鍵技術(shù)——鎖相環(huán)原理講解

可編程晶振器是通過數(shù)字控制方式來改變其輸出頻率的裝置，它由晶體和諧振腔兩個主要部分組成。當(dāng)加電壓時，石英晶體產(chǎn)生振動并發(fā)出電信號，此信號被檢測并數(shù)字化后，通過處理器進(jìn)行解調(diào)，最后輸出所需的頻率信號。而鎖相環(huán)（Phase-Locked Loop，PLL）技術(shù)在可編程晶振中扮演著關(guān)鍵角色，以下是對可編程晶振中鎖相環(huán)技術(shù)的詳細(xì)講解：

一、鎖相環(huán)技術(shù)的基本原理

1、鎖相環(huán)是一種利用相位同步產(chǎn)生的電壓去調(diào)諧壓控振蕩器（Voltage Controlled Oscillator，VCO）以產(chǎn)生目標(biāo)頻率的負(fù)反饋控制系統(tǒng)。它根據(jù)自動控制原理，利用外部輸入的參考信號控制環(huán)路內(nèi)部振蕩信號的頻率和相位，實(shí)現(xiàn)輸出信號頻率對輸入信號頻率的自動跟蹤。

2、鎖相環(huán)通常由鑒相器（Phase Detector，PD）、濾波器（Loop Filter，LF）和壓控振蕩器三部分組成前向通路，由分頻器組成頻率相位的反饋通路。鎖相環(huán)的工作原理是檢測輸入信號和輸出信號的相位差，并將檢測出的相位差信號通過鑒相器轉(zhuǎn)換成電壓信號輸出，經(jīng)低通濾波器濾波后形成壓控振蕩器的控制電壓，對振蕩器輸出信號的頻率實(shí)施控制，再通過反饋通路把振蕩器輸出信號的頻率、相位反饋到鑒相器。

3、在鎖相環(huán)工作過程中，當(dāng)輸出信號的頻率成比例地反映輸入信號的頻率時，輸出電壓與輸入電壓保持固定的相位差值，這樣輸出電壓與輸入電壓的相位就被鎖住了。

二、鎖相環(huán)技術(shù)在可編程晶振中的應(yīng)用

1、頻率穩(wěn)定性提升：鎖相環(huán)技術(shù)通過與高穩(wěn)定度的參考信號進(jìn)行比較，可以進(jìn)一步減小可編程晶振的頻率偏差，提高系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性。

2、可調(diào)頻率：通過調(diào)整鎖相環(huán)的控制輸入，可以實(shí)現(xiàn)對可編程晶振輸出頻率的精確控制，使其適應(yīng)不同的工作模式或通信標(biāo)準(zhǔn)。

3、相位同步：在通信系統(tǒng)中，鎖相環(huán)用于確保發(fā)送和接收端的時鐘信號是相位同步的，從而確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。這對于可編程晶振在通信領(lǐng)域的應(yīng)用尤為重要。

4、抑制噪聲：鎖相環(huán)通過反饋機(jī)制有助于抑制可編程晶振的相位噪聲和頻率噪聲，提高系統(tǒng)的整體性能。

三、鎖相環(huán)技術(shù)的優(yōu)勢

1、高精度：鎖相環(huán)技術(shù)能夠提供高精度的頻率輸出，滿足現(xiàn)代電子系統(tǒng)對頻率精度的嚴(yán)格要求。

2、靈活性：通過調(diào)整鎖相環(huán)的參數(shù)，可以靈活地改變輸出頻率，適應(yīng)不同的應(yīng)用場景。

3、穩(wěn)定性：鎖相環(huán)技術(shù)通過負(fù)反饋控制機(jī)制，能夠保持輸出頻率的穩(wěn)定性，不受外界干擾的影響。

四、鎖相環(huán)技術(shù)在揚(yáng)興科技晶振中的應(yīng)用與優(yōu)勢

1、可編程性：

揚(yáng)興科技的可編程晶振利用鎖相環(huán)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了核心參數(shù)的隨意編程定制。這意味著客戶可以根據(jù)具體需求，在1MHz~2100MHz的寬頻率范圍內(nèi)（精確至小數(shù)點(diǎn)后六位）選擇任意頻點(diǎn)進(jìn)行定制。

這一特性使得揚(yáng)興科技的可編程晶振能夠滿足更豐富、更特殊的要求，為客戶提供更多的定制選擇。

2、高性能：

鎖相環(huán)技術(shù)的運(yùn)用使得揚(yáng)興科技的晶振產(chǎn)品具有高精度、高穩(wěn)定性、低抖動等卓越性能。

例如，揚(yáng)興科技的可編程晶振具有±2.5PPM（min.）的超高精度和150fs（min.）的超低抖動，以及-40~+125℃（max.）的超寬溫區(qū)范圍。

這些性能優(yōu)勢使得揚(yáng)興科技的晶振產(chǎn)品在各種惡劣環(huán)境下都能保持穩(wěn)定的性能輸出。

3、快速交付與靈活供應(yīng)：

揚(yáng)興科技擁有先進(jìn)的生產(chǎn)和供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)，能夠快速響應(yīng)客戶需求，實(shí)現(xiàn)快速交付。樣品2秒出樣，批量最快一周可交付，較傳統(tǒng)工藝至少縮短50%的交期。這種快速交付和靈活供應(yīng)的能力使得揚(yáng)興科技能夠更好地滿足客戶的緊急需求和市場變化。

揚(yáng)興科技在鎖相環(huán)技術(shù)的應(yīng)用上具有一定的領(lǐng)先性和創(chuàng)新性，這一技術(shù)的運(yùn)用為揚(yáng)興科技的晶振產(chǎn)品帶來了可編程性、高性能、快速交付與靈活供應(yīng)等顯著優(yōu)勢。