| 对于dm500的一个通病的解决思路 |
| 来源/作者：代伟 日期：2008-11-22 浏览：次 |
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dm500的一个通病，想必困扰了大家很久，经过再三推敲，一个重要的解决思路终于浮现跃上心头，方法暂时保密尚需实践，具体操作是用万用版焊接一个相关电路板，单独加装在机内.试验成功后打算投稿，发表后再公开。
相位锁定环（PLL）
有效降低jitter最好的方法是采用相位锁定环技术（Phase-Locked-Loop）。PLL不会对数据信号随意“窜改”，但是它可以校正信号的时钟。
PLL是一个可以根据输入信号的频率产生和原信号相同的输出信号的设备。也许有人要问，这样做有什么意义呢？优势就在于由PLL产生的时钟信号比输入的信号更加干净，也就是jitter更低，那么也就达到了目的。
一个完整的PLL包括三部份：一个用来生成输出信号的压控振荡器（VCO:voltage controlled oscillator），一个用来比较输入和输出信号的鉴相器（phase detector）以及一个连接鉴相器输出和VCO的环路滤波器（loop filter）。环路滤波器的作用是使输出信号频率的改变稍微比输入信号慢一些。
换句话说，PLL会通过鉴相器比较输入和输出信号使他们达到相同的频率，而鉴相器的输出既是VCO的控制量。这一过程叫做时钟恢复和数据重整。在CPLD 以及FCPGA这些可编程逻辑出现前，比较流行的PLL芯片是74HC4046。在现在来看，虽然这颗芯片性能很差，但是设计得出色，还可以比现在流行的SPDIF解调芯片CS8414内置的PLL要好。目前高端设备上主要采用DSP，可编程逻辑来实现PLL的功能，在锁定速率以及精度上更加优秀。
如果使用压控晶体振荡器既VCXO（voltage controlled crystal oscillator）代替VCO作为频率发生器，那么PLL可以生成一个稳定性极好的low-jitter时钟信号，但是，使用晶体振荡器的弊端也很明显。除了价格高以外，VCXO的频率调整范围非常狭窄，通常之后几百个PPM（parts per million）。这也就以为这，一个VCXO只能接收一种采样率的信号。比如你设计一个解码采样率为44.1KHZ的PLL电路，那么它就不能使用在DAT（48KHZ）或者DVD（96KHZ）上，这也是为什么VCXO很少被采用在DA转换器中。如果你的系统既要采用VCXO又要支持多采样率解码，那么实现的方法就是为每一种采样率配备一个匹配的VCXO，解码不同的信号时候，利用不同的VCXO进行时钟恢复和数据重整，显然，这样做的成本是非常高的。除了VCO以外，在高端系统上也可以使用DDS（Direct Digital Synthesis）作为频率发生器。DDS的好处很明显，它既可以提供非常干净的时钟信号（通常jitter小于1ps），又可以生成多个频率。不过采用DDS的系统成本非常高昂，通常只有在高端系统中可以看到。
基于PLL系统的解码器可以采用单级或两级时钟恢复的方法。单级系统顾名思义采用一个PLL电路，通过这一个PLL电路对时钟和数据信号进行恢复和重整。这种方法既可以得到不错的性能也可以将整个系统的价格降低到一个不错的范围。举一个简单的例子，PLL从SPDIF的输出信号萃取出其中的频率信号作为参考频率，然后生成jitter更低的信号输入后面的数字滤波器以及DA转换芯片。
采用两级PLL的电路中，第一个PLL只对时钟信号进行恢复，并且将这个信号送入第二个PLL中进行进一步的处理，并利用输出频率信号最终对时钟信号进行恢复并对数据进行重整。这种做法优势很明显，既比单级的PLL电路提供精度更高的信号，并且对于含有很高jitter的信号可以有效的降低jitter，不过两级PLL也意味着双倍的成本。采用两级PLL的电路也可以举出例子来，比如采用CS8414作为SPDIF解调的电路中，由于CS8414已经内置了一个PLL电路（虽然质量很烂），因此我们可以利用CS8414的PLL作为第一级，将其输出的时钟频率送入第二级PLL进行处理并将第二级PLL输出的频率信号作为参考频率作为最终的时钟信号。由于CS8414内置了PLL，因此我们只需要一个PLL的价格就可以达到双倍的作用。
两级PLL电路还可以之间还可以整合一个数据缓冲。第一个PLL电路写入缓冲，第二个PLL从缓冲中读取信号，并且将缓存保持在半满的状态下。如果我们使用FIFO（先入先出）存储器作为缓冲，那么我们对于时钟信号频率的变化可以有更充裕的反应时间，这样做可以进一步降低jitter。使用越大的缓存可以说意味着更低的jitter，但是也意味着更高的成本。除了高昂的成本外，采用FIFO还面临着一个问题，既输出的数据比输入的数据有一定的延迟时间，既将缓冲填满一半的时间。对于不采用缓冲的时钟恢复电路，延迟时间通常在1/2个BIT（对于44.1KHZ的采样率大约90纳秒），而对于有缓冲的电路，就要高许多，具体的数字要视缓冲的大小而定。因此说，带有缓冲的设备不适合用在数字录音以及广播等应用中，但是在回放上，它确实有很好的效果。
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