В чем разница между PLL и DLL?

25

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.

заполнитель
источник

Ответы:

14

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.

Дэйв Твид
источник
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
2
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
2

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.

EEToronto
источник
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
0

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

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Источник изображений: RJ Baker "CMOS Circuit Design, Layout and Simulation, Third Edition"

Сергей Горбиков
источник