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關于電荷泵驅動的闡述
1970年01月01日 08:00 變壓器產業網

  所謂事件驅動,是指電荷泵(開關電容式電壓變換器)鎖相環作為一個反饋系統,它對輸出信號相位(和頻率)的控制是由輸入端PFD檢測到的事件觸發的。如果假設PFD是下降沿有效的,那么輸入參考信號和分頻器輸出信號的每一個下降沿就是可能引起PLL狀態變化的一個事件。事件的發生其實是一個非均勻的,自同步的采樣過程,可以利用它對PLL進行仿真。關鍵的問題是需要確定那些引起系統狀態變化的切換點,即事件發生的時刻。

  關于事件驅動模型方程的詳細推導過程的主要思路是:雖然整個系統是非線性和時變的,但在兩個事件發生之間,系統狀態的變化是連續的,所以可以將各個功能塊的方程聯系起來,建立描述環路動態特性的非線性遞歸方程;上一個事件引發的狀態變化的結果作為下一個事件開始的初始條件,依次遞推。根據事件而不是步長確定系統的狀態,從而加快了仿真速度,同時模型也相當。

  首先假設參考信號的瞬時頻率是一個常數,并且采用VCO的線性模型fv(Vc)=KvVc+fv0,為了得到VCO的相位在區間的變化規律,必須確定控制節點電壓VC(t)。在這段區間內描述環路濾波器的方程的形式是連續的微分方程,而且電荷泵的電流ip(t)在相鄰的兩個事件之間是常數。于是可以根據環路濾波器的電壓電流關系得到終描述參考信號和VCO相位特性的遞歸方程為  在實踐中發現,利用C語言實現的上述事件驅動模型具有非常快的仿真速度,在普通PC機上可達到每秒幾百次或上千次,而且仿真結果和晶體管級電路的非常接近。

  雖然事件驅動模型準確地驗證了基于連續時間近似的線性模型的結論,但是,為了簡化描述環路動態特性的非線性遞歸方程,還是有些特性沒有包括進去,比如VCO電壓頻率轉換特性的非線性。

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