上一篇文章提到了DLL的諧波問(wèn)題，解決該問(wèn)題的有效措施是對(duì)Vcont進(jìn)行復(fù)位上拉。

01 DLL的一種應(yīng)用場(chǎng)景：面對(duì)諧波鎖定的風(fēng)險(xiǎn)

本篇文章是對(duì)DLL的諧波鎖定問(wèn)題做進(jìn)一步的探討。我們考慮下面這樣一種應(yīng)用情景：一款帶Vcont復(fù)位上拉的DLL電路，在復(fù)位結(jié)束之后，參考時(shí)鐘在很長(zhǎng)一段時(shí)間之后才到來(lái)。請(qǐng)問(wèn)，這時(shí)候該DLL有沒(méi)有可能發(fā)生諧波鎖定問(wèn)題?

答案是有可能。在復(fù)位結(jié)束之后，Vcont雖然為VDD，如果這時(shí)候DLL還沒(méi)有參考時(shí)鐘輸入，Vcont將很難保持VDD大小的電壓，這是因?yàn)榧词?a target="_blank">電荷泵的上下通路為高阻抗，還是會(huì)存在一定的電荷泄露，隨著時(shí)間的加長(zhǎng)，Vcont電壓會(huì)逐漸減小。此外，沒(méi)有參考時(shí)鐘輸入，UP和DN的狀態(tài)并不確定，Vcont的初值還面對(duì)著可能被放電路徑釋放的風(fēng)險(xiǎn)(如果DN剛好有效)。這種情況下，假設(shè)參考時(shí)鐘在很長(zhǎng)一段時(shí)間后才來(lái)到，那么此時(shí)的Vcont已經(jīng)降低到0~VDD之間的某個(gè)中間值，且該值在不同工藝角、溫度、供電下是不同的，且難以預(yù)測(cè)，因此仍然有可能出現(xiàn)諧波鎖定現(xiàn)象(詳細(xì)原因可以看參考帖)。

這就像是，雖然我們?cè)黾恿薞cont賦初值的預(yù)防措施，但仍然會(huì)有一些特殊的場(chǎng)景使初值存在的作用失效。

圖1 DLL典型結(jié)構(gòu)

02 VCDL時(shí)鐘檢測(cè)電路解決問(wèn)題

我們思考一下，上述問(wèn)題的關(guān)鍵是在參考時(shí)鐘到來(lái)之前Vcont的電壓漂移問(wèn)題。因此在參考時(shí)鐘給到之前，我們只要保證Vcont即使在復(fù)位釋放之后仍然能保持在VDD大小，那么該問(wèn)題就得到了解決?；谶@個(gè)思路，下圖所示的電路在工程實(shí)踐上得到了廣泛的應(yīng)用。

圖2 增加時(shí)鐘檢測(cè)電路后的電路

該電路利用多個(gè)DFF設(shè)計(jì)了一個(gè)VCDL時(shí)鐘檢測(cè)電路，CKin連接到DFF的數(shù)據(jù)端，從上到下每個(gè)DFF的時(shí)鐘端從VCDL引出，且每個(gè)DFF被同步復(fù)位。在沒(méi)有參考時(shí)鐘時(shí)，VCDL也無(wú)法輸出時(shí)鐘。在復(fù)位期間，RST=1，一方面，RSTN=0，Vcont被上拉到VDD;另一方面，時(shí)鐘檢測(cè)電路中，所有DFF被復(fù)位，Q=0，DTS=1,DTSN=0，此時(shí)S1=1，S2=0，充電電流源打開(kāi)，放電電流源關(guān)閉，Vcont的電位被進(jìn)一步加強(qiáng)，使其保持VDD大小。

我們?cè)倩仡櫼幌虑拔奶岬降膽?yīng)用場(chǎng)景，再看看這時(shí)候DLL會(huì)如何反應(yīng)：當(dāng)復(fù)位釋放之后，假設(shè)CKin仍然沒(méi)有到來(lái)，所有的DFF的時(shí)鐘端不會(huì)出現(xiàn)邊沿跳變，作為邊沿觸發(fā)型的DFF，其Q端維持之前的值，因此DTS仍等于1，所以S1仍然打開(kāi)，S2仍然關(guān)閉，Vcont端被充電，其始終維持VDD電位不變。當(dāng)CKin一旦到來(lái)，CK1~CK4自然會(huì)有時(shí)鐘輸出，DFF會(huì)有采樣輸出，只要有一路Q(chēng)=1，DTS就跳變?yōu)?，關(guān)閉對(duì)PD輸出狀態(tài)的控制。此后，Loop將在負(fù)反饋?zhàn)饔孟逻M(jìn)入鎖相過(guò)程。

總結(jié)：

和前一篇帖子的核心點(diǎn)一致：保證Vcont賦初值。本篇針對(duì)一種特殊的、但并不是不常見(jiàn)的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了分析，指出了該場(chǎng)景下DLL面對(duì)的諧波鎖定風(fēng)險(xiǎn)，并給出了解決方案。解決的辦法需要增加額外的電路，即VCDL時(shí)鐘檢測(cè)電路。