关于MASH111应用到分数分频PLL的相关问题

lwhlwh612

fuyibin 发表于 2019-4-22 14:28
fractional PLL可以将分频系数分为整数部分+小数部分。
小数部分送到MASH111 SDM，输出-3~+4，再与整数部分 ...

你好，其实还有一个比较基础的问题，一直在拷问着我：就是到底利用PS计数器结构是怎么实现范围内任意分频比的！
比如现在我要实现76~116分频比，使用8/9双模预分频器，那么假如现在是76.3分频对应字长N.f=[01001100.010011001100110011]，小数部分为18bits送入全数字SDM后输出.f[2:0]=[xxx]，那么现在将整数与小数相加后得到[7:0]=01001 xxx，其中P=01001（dec=9），S=xxx（dec∈[1,8]）,那么按照现有的论文种的理论N(real)=P*M+S=72+[1,8]=73~80以内的任意分频，且精度在18bits，那么就应该可以实现：fvco/N(real)=fref。

但是实际上，进一步深入分析，无论你P和S怎么设置，本质上都是在8分频和9分频之间变化，那输出信号怎么可能最后会有73.x分频这么高呢，P计数器难道除了计数以外还要进行P分频？   这个问题一直困扰我

fuyibin

lwhlwh612 发表于 2019-4-24 17:46
你好，其实还有一个比较基础的问题，一直在拷问着我：就是到底利用PS计数器结构是怎么实现范围内任意分频 ...

我觉得你可能还没有理解SDM的本质。
（1）首先不考虑具体实现，从原理上说，一个小数比如0.3，需要你用1bit整数来表示，那么就输出010101的码流，平均值等于0.3，就是把0.3量化成0或1 的量化误差做噪声整形到高频，再考系统的低通特性滤除高频的量化噪声，就得到了0.3这个平均值。MASH111就是3bit的系统，一个小数用-3~+4来表示，平均值就是你要的小数，高频量化噪声是需要滤除的。
（2）具体实现中将小数部分进到SDM生成序列＋整数分频值（小数部分有正负，需要补码运算）就得到了反馈分频系数，具体的分频器实现有很多方法了，不过你之前提到的多模分频器虽然流行，但是不灵活，没法做从0~2^N-1的连续分频，其实可以用计数器实现就可以了。

激动的油条

lwhlwh612 发表于 2019-4-24 17:26
因为MASH111的输出实数范围（再加入dither）的情况下是[-3,4]，所以对应的二进制必定是3bits的。SDM的阶 ...

楼主，有一个问题不明白，为什么【-3,4】的数据用3bit位宽可以覆盖，3bit signed 数的范围是【-4,3】，【-3,4】数据只要要用4位数据表示吧

上官轩晖

lwhlwh612 发表于 2019-4-24 17:46
你好，其实还有一个比较基础的问题，一直在拷问着我：就是到底利用PS计数器结构是怎么实现范围内任意分频 ...

P计数器不就也是分频器？计到一定数的时候输出高电平，然后再复位。理论上最简单的一个counter就可以实现任意分频。至于为什么还要/4/5prescaler加pusle swallow等你自己实现过一遍就清楚了，甚至还可以考虑为什么是/4/5，而不是/2/3？

lwhlwh612

上官轩晖 发表于 2022-1-17 16:02
P计数器不就也是分频器？计到一定数的时候输出高电平，然后再复位。理论上最简单的一个counter就可以实现 ...

好的，谢谢

lwhlwh612

激动的油条 发表于 2022-1-17 11:10
楼主，有一个问题不明白，为什么【-3,4】的数据用3bit位宽可以覆盖，3bit signed 数的范围是【-4,3】，【 ...

注意这里表述的是十进制的，你转化为二进制，那么[-4，3]=[100，011]，而[-3，4]=[101，100]，这样就能看出来，[-4，3]对应整个连续的3bit数据。
Ps.这里的负数用补码的方式表示

激动的油条

lwhlwh612 发表于 2022-1-20 11:32
注意这里表述的是十进制的，你转化为二进制，那么[-4，3]=[100，011]，而[-3，4]=[101，100]，这样就能看 ...

哦哦，明白了，谢谢

lidayu666

lwhlwh612 发表于 2019-4-19 11:41
是的    比如我现在要实现38.175分频比      输入参考Fref=26MHz     4/5分频器     那么我整数部分关键 ...

我觉得问题的关键在于整数部分和小数部分相加的结果并不是00100xxx，因为这只适用于正数和正数相加的情况，而SDM输出是-3-4之间，因此还要考虑正数和负数相加的情况，因此要采用补码的方式进行运算。例如SDM输出为-1的时候，相加之后的结果就应该是00100110+11111111=00100101，而不是00100110+111

姚老大的小跟班

楼主解决了么，同问

IC_go

lwhlwh612 发表于 2019-4-19 11:41
是的    比如我现在要实现38.175分频比      输入参考Fref=26MHz     4/5分频器     那么我整数部分关键 ...

这里你说的高五位固定不变是有问题的，假设你整数分频比为00100110，使用4/5预分频器，那么你的整数分频比为38，假设mash 111的输出为-3，那么对应的瞬时分频比会变成00100011，即8*4+3=35分频，假设mash 111输出为+4，那么你的瞬时分频比为00101010，即10*4+2=42分频，这是对的啊。