PLL

PLL是Phase Locked Loop的缩写，指的是锁相环，在电子和集成电路方面的使用略有不同；

第一次听说PLL是在大学的时候参加TI举办的电子设计大赛，当时的设计主要是利用了一个面包板，记得设计了简单的低通滤波器和带通滤波器，然后采用了两个精密电阻（听说一个电阻都要好几块），然后稍微编了点程序，主要实现的功能是可以生成几种波形，可以选定的生成波形，可以改变幅度，频率，相位，并将波形和具体的参数显示到开发板的显示器上。

PLL主要有三部分组成，鉴相器PD（Phase Detector），环路滤波器LP(Loop Filter)，压控振荡器VCO（Voltage Controlled Oscillator），锁相环中的鉴相器又称为相位比较器，他的主要作用是检测输入信号和输出信号的相位差，并将检测出的相位差信号转换成uD（t）电压信号输出，该信号经低通滤波器滤波后形成压控振荡器的控制电压uC（t），对振荡器输出信号的频率实施控制。

PLL主要是用在比较精密的对时钟要求比较严格的地方，PLL大概包括全数字电路PLL：ADPLL,部分数字电路的DPLL，模拟电路组成的linear PLL和软件实现的software PLL，相应的性能总体来说模拟电路的PLL各方面性能最好，而软件实现的则最差。这几种PLL的区别，除却软件PLL是采用编写代码的之外，前三种主要是电路构成方面的不同，就是上述的PLL的组成的三部分略有不同或者完全不同。

PLL的性能指标主要包括：锁定时间（Locked time），也被称为平均捕获时间，是指从上电到相位锁定所需时间的平均值；锁定精度，是指相位锁定情况下的相差的平均值，指的是允许的最小差值；相位抖动(jitter)，是指行为锁定情况下的输出的相位的变化的相位差的平均值。

PLL是芯片中很重要的一部分，可以实现数字系统的位同步，载频回复，调频解调，相干接收等，通常每个芯片中都会有很多PLL构成，因为一个芯片中可能有很多不同频率的电路组成，这些电路的频率之间也可能没有太大的关联，因此一个芯片中往往会有很多PLL部分。

另外，PLL的时钟抖动jitter，是后端设计中一个很关键的部分，因为后端设计的时候会有生成时钟树的部分，然后每一个寄存器都是有相应的clk接入点的，相应的在分析时序的时候就会把时钟抖动jitter考虑在内，因为时钟抖动无法确定抖动具体方向，因为它是随机的，所以只能采用最悲观的方式来分析时序路径，在最慢的路径上加上最大的jitter，最快的路径上去掉jitter，在这种情况下满足时序收敛的问题才能保证芯片的时序是收敛的。

所以设计一个好的PLL对一个芯片来说至关重要，因为如果产生频率的时钟出现了问题，不要指望通过后续的步骤来修复它，最终的结果必然是失败。