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时间: 2020-1-14 18:35
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全数字锁相环的设计通信与计算机■北京润光泰力科技有限公司谢程宏全数字锁相环的设计摘要:本文在说明全数字锁相环的基础上,提出了一种利用FPGA设计一阶全数字锁相环的方法,并给出了关键部件的RTL可综合代码,并结合本设计的一些仿真波形详细描述了数字锁相环的工作过程,最后对一些有关的问题进行了讨论。关键词:全数字锁相环;DPLL;FSK;FPGA引言锁相环(PLL)技术在众多领域得到了广泛的应用。如信号处理,调制解调,时钟同步,倍频,频率综合等都应用到了锁相环技术。传统的锁相环由模拟电路实现,而全数字锁相环(DPLL)与传统的模拟电路实现的PLL相比,具有精度高且不受温度和电压影响,环路带宽和中心频率编程可调,易于构建高阶锁相环等优点,并且应用在数字系统中时,不需A/D及D/A转换。随着通讯技术、集成电路技术的飞速发展和系统芯片(SoC)的深入研究,DPLL必然会在其中得到更为广泛的应用。这里介绍一种采用VERILOG硬件描述语言设计DPLL的方案。器(ECPD),本设计中采用异或门(XOR)鉴相器。异或门鉴相器比较输入信号Fin相位和输出信号Fout相位之间的相位差Фe=Фin-Фout,并输出误差信号Se作为K变模可逆计数器的计数方向信号。环路锁定时,Se为一占空比50%的方波,此时的绝对相为差为90°。因此异或门鉴相器相位差极限为±90°。异或门鉴相器工作波形如图2所示。K变模可逆计数器K变模可逆计数器消除了鉴相器输出的相位差信号Se中的高频成分,保证环路的性能稳定。K变模可逆计数器根据相差信号Se来进行加减运算。当Se为低电平时,计数器进行加运算,如果相加的结果达到预设的模值,则输出一个进位脉……