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在设计团队不断精益的今天,工程师不仅需要深厚的技术积淀,而且必须能够跨专业设计。从模拟到数字,从硬件电路到软件,样样精通,无所不能。ADI2013在线设计峰会,旨在帮助您在一个日益复杂、压力巨大的世界里简化设计。
这里,我们整理了系列峰会中,10月15日举行的“高速系统的频率合成和时钟产生”中工程师提出的一些常见问题和实用问题解答分享给大家。 基础知识问答 锁相环主要应用在哪些地方? 主要用于频率合成的应用中,如收发信机的本振,仪器仪表的频率源等。 时钟芯片的主要应用领域是什么? 时钟芯片的主要应用领域,Low jitter, low phase noise clock distribution 10/40/100 Gb/sec networking line cards, including SONET, Synchronous Ethernet, Clocking high speed ADCs, DACs, DDSs, DDCs, DUCs, MxFEs High performance tranceiver, ATE and instrumentation 是不是此类芯片输出的都是方波?有没有正弦波? 锁相环芯片输出通常为正弦波信号;时钟专用芯片输出为方波时钟信号。 对于零点几Hz的环路带宽的ADPLL来说,其DCO/NCO用什么实现的? 均是芯片内部的组块,不再需要外加模块了。 ADC的采样时钟一般有什么要求?从晶振出来的需要加缓冲或驱动吗? 主要需要考虑驱动能力和抖动性能。加缓冲驱动器主要是为了增加驱动能力,并且可以提高始终信号压摆率。 锁相环和时钟芯片输出的波形是不是都是正弦波? 锁相环输出一般为正弦波,时钟专用芯片一般为时钟方波信号。 当时的PLL 的分频N怎么可以是小数,难道是数字位吗 其实分频器都是由数字计数器实现的,具体可以登陆ADI官网观看锁相环基础知识视频。 DDS参考源用的是低频还是高频? 通常使用高频率,但是目前ADI高速DDS内部具有参考倍频电路,因此低频也是可以的。 使用VCO时,输出频率跟VCO有什么关系 与调谐电压和压控灵敏度等相关。 PLL除了倍频外一般还具有分频功能吗? 有的,如ADF4007。 PLL倍频,输出速率最高达到多少 目前最高频率可以到18GHz。 PLL捕捉时间一般由哪些因素决定? 锁相环锁定时间通常由环路带宽,电荷泵电流等决定。 小数分频会产生累积误差吗? 锁相环的误差主要通过相位误差和频率误差进行衡量。 PLL出来的频率准确么? 对于输出频率来说是锁定的状态是准确的。通常锁相环输出误差由频率误差和相位误差进行衡量。 多高的频率下需要考虑使用DDS或PLL? 主要取决于应用需求。目前ADI的产品,DDS最高输出频率1.4GHz,PLL最高可达到18GHz。 提高鉴相频率,会对相位噪声产生怎样的影响 在输出频率一定时,提高鉴相频率一般会改善PLL的相位噪声,因为PLL贡献的噪声等于FOM + 10log (fPFD) +20log(fout/fPFD)。 频率合成器PLL基准输入是一个稳定、无干扰的恒定频率信号吗? 一般应用是这样的。但是我们的时钟芯片有的应用到时钟去抖应用中,基准源本身质量可以不高,例如AD9557。 环路滤波器在实际调试时,怎么根据频谱的状态,调整环路参数? 一般根据相位噪声测试曲线,看环路滤波器带宽是否合适,与VCO开环噪声相比较。可以根据VCO与PLL相位噪声交点,确定最合适的环路滤波器带宽。 DDS系统和其他系统优势在哪里? 首先,DDS具有极高的频率精度,例如AD9910,系统时钟为1GHz时,频率精度约为0.23Hz,用锁相环是很难实现这样的频率间隔的;第二,DDS具有非常好的频率灵活性,数字控制频率输出;第三,DDS具有扫频能力,并且有极快的跳频速度,例如AD9910的最短跳频时间为4ns,而锁相环变频时需要重新锁定,锁定时间通常为几十us至百us限制了其调频速度。第四,DDS可以进行频率、幅度和相位调制,改变频率输出时相位能保持连续。 DDS输出的的时钟是否要去耦之类的设计? 需要使用低通滤波器滤除镜频和时钟的倍频等杂谱。不需要去耦,去耦一般是直流上的一个概念。 倍频系统、分频系统是不是一种算法? DDS是一个分频系统,包括参考时钟部分、相位累加器、相位到幅度的转换单元、以及DAC。主要是硬件组成了系统。 |
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关于设计工具与方法
有没有DDS的DA输出后的低通滤波器的设计工具? 一般客户可以使用Agilent的ADS软件方便设计。这里也有滤波器设计工具:可登录页面:http://www.microwaves101.com/content/downloads.cfm 下载滤波器设计工具Download Vlad's filter calculator (申明:该工具与本公司无任何关联,建议实验后再用于产品上) DDS的DA输出后的低通滤波器应当如何设计? 一般客户可以使用Agilent的ADS软件方便设计。这里也有滤波器设计工具:可登录页面:http://www.microwaves101.com/content/downloads.cfm 下载滤波器设计工具Download Vlad's filter calculator (申明:该工具与本公司无任何关联,建议实验后再用于产品上) PLL和DDS用什么仿真工具比较好? PLL您可以使用ADIsimPLL,可以从ADI官网下载。DDS您可以使用ADIsimDDS 关于PLL的外围电路ADI有提供参考么? 外围电路的设计通常可参考评估板设计。此外,推荐您使用ADIsimPLL,输入您的设计参数,ADIsimPLL可以帮您设计外围电路并仿真。ADIsimPLL可以从ADI官网免费下载。 |
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性能比较及兼容 采用DDS产生信号与FPGA产生信号有啥区别?DDS芯片有啥优势? DDS的相位噪声低,抖动性能小,单颗芯片即可输出频率,可由软件方便控制输出频率。FPGA外部还需要DAC,算法复杂。 传统晶振与DDS相比,差在哪里 最大的区别是晶体振荡器只能产生固定频率,DDS可以进行扫频和跳频等应用。 如果要产生一个信号,采用专用的时钟芯片好还是采用FPGA好? 时钟芯片主要优点是抖动低,信号质量高,使用简单 用FPGA产生信号和用专用芯片产生信号有什么区别? 专用芯片使用简单,抖动低,噪声低,PCB面积小和成本低 与PLL相比较来说DDS有何优势? DDS应用于捷变频,扫频,跳频,和高变频分辨率应用中;PLL应用于产生高频率信号。具体请参考研讨会slides。 可以用DSP实现DDS技术,并且和PLL芯片相结合吗? 可以的,但是这样使用较复杂。直接使用DDS芯片就可以了。 DDS与PLL应用中可否兼容?? 可以兼容,有时候在频率合成复杂的系统中合起来使用,提高频率输出范围和减小步进频率。 时钟、PLL和DDS芯片输出的是方波还是正弦波啊? 时钟芯片输出各种电平的波形,常用的有CMOS,LVDS,LVPECL等电平。PLL和DDS芯片一般输出正弦波。当然,有些DDS可输出三角波、方波,例如AD9837,AD9838等 PLL的性能是不是要比DDS的好一些?它们哪些地方不一样? 基本的频率合成方法有直接数字频率合成和锁相环频率合成。首先,DDS具有极高的频率精度,例如AD9910,系统时钟为1GHz时,频率精度约为0.23Hz,用锁相环是很难实现这样的频率间隔的;第二,DDS具有非常好的频率灵活性,数字控制频率输出;第三,DDS具有扫频能力,并且有极快的跳频速度,例如AD9910的最短跳频时间为4ns,而锁相环变频时需要重新锁定,锁定时间通常为几十us至百us限制了其调频速度。但是,DDS输出频率不高,在1GHz的时钟时,最大输出400MHz左右的正弦波,而锁相环合成的频率很广 既然有了DDS,为什么还需要PLL? PLL可以合成的频率更高,1GHz主频的DDS输出频率最高400MHz,而PLL的频率可以从几十MHz到十几GHz甚至几十GHz。 |
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你好,AD9910最短跳频时间4ns是指并口模式么?那单音模式最短为多少呢? |
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您好,您在这里提问,我们工程师们可看不到哦~建议您单独发一个问题贴提问 |
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方法、技巧及其它
DDS主要控制字有哪些? 一般有频率控制字,幅度控制字,相位控制字,功能控制字。您可以下载AD9910的评估软件和数据手册,软件可以帮助您熟悉这些寄存器,数据手册上有详细的描述。 在用应用DDS时, 需要注意什么,制作电路板时,有什么要求吗? 需要注意哪些噪声对DDS会造成影响,例如参考源、电源、地、电路其他芯片。 DDS应用中的杂散控制有什么技巧? 请参考应用笔记《确定杂散来源是DDS/DAC还是其他器件(例如开关电源)》http://www.analog.com/static/imported-files/zh/application_notes/AN-927_cn.pdf 使用AD高速芯片时一些无关引脚的如何处理才合理? 具体的芯片需要具体分析,主要看数据手册引脚描述。您可以参考这个例子:没有使用AD951x的CLK输入,可以悬空吗? 答,功能上是可以悬空的。但是通常来说,建议将CLK和CLKB引脚通过0.01uF的电容接到DC电源或地上。这样可以防止外部的噪声耦合到器件中。将CLK和CLKB引脚AC到地。 杂散电平依托滤波器可以滤的很漂亮么? 有些杂散是可以通过滤波器滤除的,有些是不可以的,需要通过合理的频率规划规避。 DDS的高精度对外部噪声的要求是不是很高?在设计布局上与其余信号要完全隔离吗? 是的,我们要选择低噪声的电源,隔离高噪声的芯片。但是,不需要完全隔离,要防止电源上、地上等电路板其他部分的噪声源干扰到DDS 设计高速频率合成的PCB时有什么要特别注意的吗? 对于PCB设计建议您参考具体产品的PCB设计,ADI都会提供产品评估板的Gerber文件。 请问在DDS的设计中,输出端的滤波器有什么设计技巧吗?有没有什么可以作为设计参考? 输出滤波器的作用基本有两个,可以将电流输出转换为电压信号;还有就是滤除谐波和杂散。可以参考评估板设计。 如何提高鉴相频率? 通常可以通过使用高频率参考源和低R分频数实现。 锁相环有哪些参数指标需要关注? 主要有输入参考频率,输出频率,信道间隔,锁定时间,相噪性能,杂散性能等。 DAC输出不同频率正弦波时需要改变输出滤波器参数吗? 高速DAC输出端滤波器的最基本功能有两个,一个是将输出电流信号转换为电压信号;另一个是滤除谐波和杂散等干扰。因此输出不同频率时,应将滤波器设计的适合滤除大部分谐波和杂散。 |
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ADI产品及应用
混频器的本振能否用AD9517? 也可以的,但是一般用ADF41xx系列的PLL芯片。 DDS输出的是正弦波,怎么可以作为FPGA的时钟呢?这不是矛盾吗? 也可以输出方波的DDS,例如AD9834,AD9833,AD9837,AD9838。 有什么好的介绍控制DDS杂散的应用笔记可以推荐一下吗? AN-927讲解了杂散来源,以及如何判断杂散原因,如何排除,请点击《确定杂散来源是DDS/DAC还是其他器件(例如开关电源)》http://www.analog.com/static/imported-files/zh/application_notes/AN-927_cn.pdf 要设计20MHz~2GHz的频率合成器 ADI都哪些芯片呢? 您好!集成VCO的锁相环产品,目前没有这么宽范围的,最宽范围的是ADF4351,最高频率可以到4.4GHz,但是低频只能到35MHz。如果不集成VCO的话,那么最大挑战应该是几乎没有VCO可以覆盖这么宽的范围。因此想要产生20MHz~2GHz信号,可以考虑使用锁相环产生高频频率,通过分频器分频产生。 推荐几款常用固定分频器件的型号 不太确定您的输入频率和输出频率,通常固定分频器产品为ADF500X系列产品。 请问一下,项目用到扫频,中心频率在10Mhz,扫频范围为9.5Mhz~~10.5Mhz,频率步长100Hz,请问采用那款DDS适合? 您可以考虑使用AD985X系列产品。 怎么分频啊?用什么芯片? DDS 有分频的功能,例如DDS可以输入1GHz,输出0~400MHz的任何频率,有软件控制。PLL有倍频的功能。当然我们也有专用的固定分频器件,例如ADF5000, ADF5001, ADF5002 ADI目前能够做到的最高速的时钟频率是多高? 集成VCO的时钟芯片输出频率较高的是2~3GHz,PLL芯片输出的频率取决于VCO频率和反馈RF输入频率ADF41020可以到18GHz。 |
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我这里想问个问题,我在看电路笔记CN-0294这篇文章的时候,里面有个计算加性抖动公式sqrt(330.4(sup)2/sup)-325.7(sup)2(sup))=55.5fs rms这个公式怎么得出来的 |
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anythink 发表于 2018-11-7 16:50 您好,建议您单独发帖,叙述您的疑问,便于我们技术支持专家第一时间回复您。 |
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只有小组成员才能发言,加入小组>>
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给ADUM4223 增加信号驱动15V电压就不正常, 波动很大会被烧是什么情况?
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ADP5092 SYS端口为2.09V,但是REG_OUT为0是什么原因?
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ad7193差分输入ain1与ain2差是正值时,读到电压与实际值误差小,但为负值值,误差就变的很大
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ADC3442采集,分析数据出现有规则毛刺,请问是哪方面的问题啊?
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AD7190状态寄存器一直是0x80,连续转换模式下RDY不拉低
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给ADUM4223 增加信号驱动15V电压就不正常, 波动很大会被烧是什么情况?
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