Циклы фазовой блокировки (PLL) и Delay Locked Loops (DLL) используются в различных приложениях, но пока нет четкого обсуждения ключевых аспектов этих схем, как они работают, в каких приложениях они могут использоваться, сравнение между две цепи и почему один должен использоваться против другого.
В чем разница между PLL и DLL?
Ответы:
ФАПЧ управляет генератором, управляемым напряжением, чтобы привести свою частоту (или некоторую ее производную) в фазовую (и частотную) синхронизацию с опорным сигналом.
ФАПЧ имеет много приложений, от создания «чистая» копии шумного опорного сигнала (с амплитудой и фазой колебаний удалены), чтобы создать новые частоты посредством умножения и деления, чтобы демодулировать и с фазовыми частотно-модулированными сигналами связи. Передаточные характеристики между входом и выходом ФАПЧ можно контролировать посредством проектирования сети обратной связи.
DLL управляет линией задержки, управляемой напряжением, которая обычно имеет много отводов, чтобы привести один из этих отводов в фазовое выравнивание с опорным сигналом. На вход линии задержки, как правило, также опорный сигнал, таким образом, различные краны обеспечивают дополнительные сигналы, которые интерполированные и / или экстраполированы из периода опорного сигнала.
Библиотеки DLL обычно используются для высокоскоростной связи между микросхемами на плате (например, между контроллером памяти и его микросхемами SDRAM), чтобы «устранить» такие вещи, как задержки входного и выходного буфера, а также задержки проводки, обеспечивая очень жесткий контроль превышение времени установки и удержания относительно тактового сигнала. Это позволяет скорости передачи данных быть намного выше, чем было бы возможно в противном случае.
Благодаря соответствующим образом разработанным фазовым детекторам как ФАПЧ, так и DLL могут работать с непериодическими опорными сигналами; обычное приложение включает в себя согласование переходов сигналов данных с эталонным тактовым сигналом.
В то время как упомянутое выше (то есть чистая версия сигнала -> PLL), ключевым аспектом, в котором отличаются PLL / DLL, является то, что фильтр PLL и эффективно блокирует джиттер в источнике от воздействия на выходной сигнал VCO, тогда как DLL распространяет джиттер. Сначала это может показаться негативным аспектом DLL, но это может быть использовано с большим эффектом. В некоторых случаях вам нужно извлечь основную точку выборки из поступающего сигнала и игнорировать дрожание в сигнале, вы должны использовать PLL. В других случаях, скажем, когда сигнал и тактовый сигнал подвергаются одинаковым эффектам, вызывающим дрожание, либо в источнике, либо в канале связи.
Здесь у вас хорошее начало, но есть пара ключевых аспектов, которые необходимо охватить, что напрямую влияет на ситуации, в которых используются эти схемы. Подсказка - распространение джиттера.
—
заполнитель
Можно ли использовать DLL с непериодическими сигналами? Если это так, то это может показаться важным моментом, о котором стоит упомянуть.
—
суперкат
Возможно, мне следует уточнить мой вопрос: цель ФАПЧ состоит в том, чтобы взять сигнал X и генерировать периодический сигнал, который имеет ребро везде, где ребра существуют в X, и, вероятно, кроме этого, имеет еще много ребер. Я предполагаю, что DLL будет принимать сигнал X и ссылаться на Y, и попытаться задержать X на переменную величину, так что ребра в X, которые должны возникать одновременно с ребрами в Y, будут делать это, но ребра, которые не существуют в X не должно существовать в выводе DLL. Или, чтобы посмотреть на это по-другому, ...
—
суперкат
... Я бы предположил, что в то время как цель PLL состоит в том, чтобы произвести часы, которые соответствуют эталону (который может быть периодическим или апериодическим), цель DLL состоит в том, чтобы согласовать непериодический сигнал так, чтобы его синхронизация совпадала с ссылка. Это может быть необходимо, если у вас есть несколько непериодических сигналов, которые искажены независимо независимыми величинами, и он хочет подать их в схему, которая разделяет общие часы. Это будет похоже на честное описание?
—
суперкат
@supercat: Достаточно справедливо, но это не единственное их использование. DLL также используются для выравнивания периодических сигналов (часов).
—
Дэйв Твид
Они разные по своей структуре. ФАПЧ используют генератор, управляемый напряжением (VCO), а DLL - нет.
DLL являются более новыми, чем PLL, и используются чаще в цифровых приложениях. DLL используют переменную фазу для достижения блокировки, т.е. они фиксируют фиксированную разность фаз, в то время как PLL используют блок переменной частоты, т.е. они регулируют свою частоту, пока не будет блокировка.
Для большинства приложений цифровой блокировки вы можете использовать их взаимозаменяемо.
Хотя некоторые подкомпоненты DLL и ФАПЧ одинаковы, ГУН в ФАПЧ используется для достижения как фазового, так и частотного разнесения. То же самое нельзя сказать о блоке переменной задержки в DLL. Есть несколько схем, в которых они могут использоваться взаимозаменяемо (в вашем примере цифровой повторной синхронизации), но в большинстве случаев их уникальные свойства будут препятствовать их взаимозаменяемости.
—
заполнитель
Ключевые различия между PLL и DLL:
1) ФАПЧ извлекает (фиксирует) частоту и фазу входного сигнала. DLL извлекает только фазу.
2) DLL нужны эталонные часы. ФАПЧ не нуждается в эталонных часах, а генерирует их.
3) PLLs использует VCO. В DLL нет VCO.
Таким образом, в некотором смысле можно сказать, что PLL сильнее DLL, потому что он может извлекать частоту данных, а не только фазы. Предполагая наличие идеального эталонного тактового сигнала (частота данных известна), DLL и PLL могут выполнять одну и ту же функцию - выравнивать данные относительно эталонного тактового сигнала, присутствующего в приемнике. Однако способ «выравнивания» выполняется иначе. PLL изменяет частоту, в то время как DLL изменяет задержку (путем регулировки емкости транзистора накачки тока внутри VCDL).
аппендикс
Источник изображений: RJ Baker "CMOS Circuit Design, Layout and Simulation, Third Edition"