時(shí)鐘振蕩器：古老而又復(fù)雜的一項(xiàng)技術(shù)

在過(guò)去的幾年里，我一直在參與無(wú)線(xiàn)電設(shè)計(jì)，所有這些都需要時(shí)鐘振蕩器。也許你已經(jīng)知道了鎖相環(huán)（PLL）和不知道它的參考時(shí)鐘是如何產(chǎn)生的?；蛘?，也許你已經(jīng)讀過(guò)一本關(guān)于晶體振蕩器和質(zhì)疑，如果你真的只需要只是一個(gè)晶體管和一些無(wú)源器件來(lái)創(chuàng)建一個(gè)。如果你有，跟隨本系列里我將討論在使用無(wú)線(xiàn)電頻率參考和一些實(shí)用的系統(tǒng)和設(shè)計(jì)考慮涉及。

頻率參考是一個(gè)無(wú)線(xiàn)電的一個(gè)重要部分。一個(gè)重要的功能是提供一個(gè)輸入時(shí)鐘到PLL允許無(wú)線(xiàn)電接收和發(fā)射在一個(gè)精確的頻率。滿(mǎn)足藍(lán)牙低功耗（BLE）標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基準(zhǔn)頻率精度為+/-50ppm（百萬(wàn)分之一），Zigbee為+/-40ppm。此外，藍(lán)牙低功耗規(guī)范要求的初始傳輸?shù)闹行念l率精確到+/-75KHZ。如果發(fā)射機(jī)的頻率精度不夠，那么接收機(jī)就接不到數(shù)據(jù)了。40ppm意味著什么呢？想象一下用一天時(shí)間來(lái)數(shù)秒，最多只能有四秒的誤差，看起來(lái)非常精確，但實(shí)際上相對(duì)另外一些標(biāo)準(zhǔn)還差得很遠(yuǎn)。比如對(duì)于GSM手機(jī)和基站之間的通信來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于連續(xù)數(shù)數(shù)115天，但最多只能有一秒的誤差。

如何獲得這一精準(zhǔn)的頻率呢？利用PLL鎖相環(huán)，這是一種反饋電路，其作用是使得電路上的時(shí)鐘和某一外部時(shí)鐘的相位同步。PLL通過(guò)比較外部信號(hào)的相位和由壓控晶振（VCXO）的相位來(lái)實(shí)現(xiàn)同步的，在比較的過(guò)程中，鎖相環(huán)電路會(huì)不斷根據(jù)外部信號(hào)的相位來(lái)調(diào)整本地晶振的時(shí)鐘相位，直到兩個(gè)信號(hào)的相位同步。



如上圖所示，CC2530評(píng)估模塊套件中紅色圓圈處。

第一個(gè)晶體振蕩器距離現(xiàn)在已將近百年時(shí)光，盡管已經(jīng)是一個(gè)非常成熟的技術(shù)，但如何權(quán)衡仍然是值得思考的問(wèn)題：比如您當(dāng)前的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是什么？您知道您的設(shè)計(jì)需要滿(mǎn)足什么樣的精度要求？等等。

http://e2e.ti.com/blogs_/b/connecting_wirelessly/archive/2013/11/06/frequency-references-101.aspx

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