Les boucles à verrouillage de phase (PLL) et les boucles à verrouillage de retard (DLL) sont utilisées dans diverses applications, mais il n'y a pas encore de discussion importante sur les aspects clés de ces circuits, comment ils fonctionnent, dans quelles applications ils pourraient être utilisés, la comparaison entre les deux circuits et pourquoi l'un devrait être utilisé contre l'autre.
Quelle est la différence entre une PLL et une DLL?
Réponses:
Une PLL contrôle un oscillateur commandé en tension afin de mettre sa fréquence (ou une dérivée de celui-ci) en verrouillage de phase (et de fréquence) avec un signal de référence.
Les PLL ont de nombreuses applications, de la création d'une réplique "propre" d'un signal de référence bruyant (avec suppression des variations d'amplitude et de phase), à la création de nouvelles fréquences par multiplication et division, à la démodulation de signaux de communication modulés en phase et en fréquence. Les caractéristiques de transfert d'entrée à sortie d'une PLL peuvent être contrôlées par la conception de son réseau de rétroaction.
Une DLL contrôle une ligne à retard commandée en tension, qui comporte généralement de nombreuses prises, afin d'amener l'une de ces prises en alignement de phase avec un signal de référence. L'entrée de la ligne à retard est généralement aussi le signal de référence, de sorte que les différentes prises fournissent des signaux supplémentaires qui sont interpolés et / ou extrapolés à partir de la période du signal de référence.
Les DLL sont couramment utilisées dans les communications à haut débit entre les puces d'une carte (par exemple, entre un contrôleur de mémoire et ses puces SDRAM) afin "d'annuler" des choses comme les retards de tampon d'entrée et de sortie ainsi que les retards de câblage, permettant un contrôle très serré sur les temps d'installation et de maintien par rapport au signal d'horloge. Cela permet aux débits de données d'être beaucoup plus élevés qu'il ne serait possible autrement.
Avec des détecteurs de phase convenablement conçus, les PLL et les DLL peuvent fonctionner avec des signaux de référence non périodiques; une application courante consiste à aligner les transitions des signaux de données avec une horloge de référence.
Alors que ce qui est mentionné ci-dessus (c'est-à-dire une version propre du signal -> PLL), un aspect clé de la différence entre les PLL et les DLL est que le filtre de PLL et empêche efficacement la gigue dans la source d'affecter la sortie du VCO, tandis que la DLL propage la gigue. Au début, cela peut sembler être un aspect négatif des DLL, mais il peut être utilisé à bon escient. Dans certains cas, vous devez extraire le point d'échantillonnage principal du signal qui arrive et ignorer la gigue du signal, vous utiliseriez une PLL. Dans d'autres cas, disons quand un signal et un signal d'horloge sont soumis aux mêmes effets inducteurs de gigue soit à la source, soit dans le canal de communication.
Vous avez un bon départ ici, mais il y a quelques aspects clés qui doivent être couverts, qui influencent directement les situations dans lesquelles ces circuits sont utilisés. Indice - propagation de la gigue.
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espace réservé
Une DLL peut-elle être utilisée avec des signaux non périodiques? Dans l'affirmative, cela semblerait être un point majeur qui mériterait d'être mentionné.
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supercat
Je devrais peut-être clarifier ma question: le but d'une PLL est de prendre un signal X et de produire un signal périodique qui a un front partout où des bords existent en X et a probablement beaucoup plus de bords en plus. Je suppose qu'une DLL prendrait un signal X et ferait référence à Y, et essaierait de retarder X d'une quantité variable telle que les bords de X qui devraient se produire en même temps que les bords de Y le feront, mais les bords qui n'existent pas en X ne devrait pas exister dans la sortie de la DLL. Ou, pour voir les choses autrement, ...
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supercat
... Je suppose que si le but d'une PLL est de produire une horloge conforme à une référence (qui peut être périodique ou apériodique), le but d'une DLL est de conformer un signal non périodique de sorte que sa synchronisation coïncide avec un référence. Cela peut être nécessaire si l'on a plusieurs signaux non périodiques qui sont biaisés par des quantités variables indépendamment et que l'on veut les alimenter dans des circuits qui partagent une horloge commune. Serait-ce une description juste?
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supercat
@supercat: Très bien, mais ce n'est pas leur seule utilisation. Les DLL sont également utilisées pour aligner les signaux périodiques (horloges).
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Dave Tweed
Ils sont différents dans leur structure. Les PLL utilisent un oscillateur commandé en tension (VCO), ce que les DLL n'ont pas.
Les DLL sont plus récentes que les PLL et sont davantage utilisées dans les applications numériques. Les DLL utilisent une phase variable pour réaliser le verrouillage, c'est-à-dire qu'elles se verrouillent sur une différence de phase fixe tandis que les PLL utilisent un bloc de fréquence variable, c'est-à-dire qu'elles ajustent leur fréquence jusqu'à ce qu'il y ait un verrouillage.
Pour la plupart des applications de verrouillage numérique, vous pouvez les utiliser de manière interchangeable.
Alors que certains sous-composants d'une DLL et d'une PLL sont les mêmes, le VCO dans une PLL est utilisé pour accomplir la diversité de phase et de fréquence. On ne peut pas en dire autant du bloc à retard variable dans une DLL. Il existe quelques circuits où ils peuvent être utilisés de manière interchangeable (dans votre exemple de réhorloge numérique) mais la plupart du temps, leurs propriétés uniques les empêcheraient d'être échangés.
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espace réservé
Les principales différences entre les PLL et les DLL sont les suivantes:
1) Les PLL extraient (verrouillent) à la fois la fréquence et la phase du signal d'entrée. La DLL extrait uniquement la phase.
2) DLL a besoin d'une horloge de référence. Les PLL n'ont pas besoin d'une horloge de référence, mais la génèrent.
3) Les PLL utilisent le VCO. La DLL n'a pas de VCO.
Donc, dans un sens, on peut dire que PLL est plus fort que DLL car il peut extraire la fréquence des données, pas seulement la phase. En supposant une horloge de référence idéale présente (la fréquence des données est connue), DLL et PLL peuvent exécuter la même fonction - aligner les données par rapport à l'horloge de référence présente au niveau du récepteur. Cependant, la façon dont "l'alignement" est effectué est différente. PLL varie de fréquence, tandis que DLL varie de retard (en ajustant la capacité du transistor de pompage de courant à l'intérieur de VCDL).
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Source des images: RJ Baker "CMOS Circuit Design, Layout, and Simulation, Third Edition"