鎖相環(huán)中的分頻器，是一個(gè)神來(lái)之筆，有了這個(gè)分頻器，一個(gè)PCB板上，只需要一個(gè)好晶振，就可以獲得幾乎任何頻率的，而且指標(biāo)優(yōu)良的信號(hào)。

分頻器放置于鎖相環(huán)的反饋回路中，作用是將VCO的高頻率信號(hào)以指定的分頻倍數(shù)分頻到參考頻率，然后輸入到鑒相器，與參考時(shí)鐘，也就是晶振，進(jìn)行比較。

頻率低的分頻器，可以用一個(gè)通用可編程計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。

比如說(shuō)，有一個(gè)計(jì)數(shù)器，它對(duì)輸入時(shí)鐘信號(hào)的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，每計(jì)到N個(gè)上升沿，就輸出一個(gè)上升沿，那么這個(gè)計(jì)數(shù)器就可以看做分頻比為N的分頻器。

但是這種通用可編程計(jì)數(shù)器只能在較低的頻率下工作(通常在1GHz以下)，所以就不滿足我們射頻上的需要了。而且，退一萬(wàn)步講，就算頻率上滿足要求了，但是功耗性能也不是最優(yōu)的。

分頻器的輸入端是鎖相環(huán)中工作頻率最高的電路，也是功耗最大的電路。

在射頻鎖相環(huán)的分頻器設(shè)計(jì)中，按照工作頻率，將整個(gè)分頻器分為前端和后端兩部分。

前端呢，負(fù)責(zé)高頻信號(hào)的分頻，將高頻信號(hào)分頻到較低頻率。

后端呢，可以使用可編程計(jì)數(shù)器，進(jìn)一步將信號(hào)分頻至所需的頻率。

前端電路稱為預(yù)定標(biāo)器，最常用的是雙模預(yù)定標(biāo)器，即具有兩個(gè)分頻比為N或N+1的預(yù)定標(biāo)器，常見(jiàn)的分頻比有8或9,4或5等，分頻比由一位輸入控制信號(hào)來(lái)決定。

在現(xiàn)代鎖相環(huán)中，經(jīng)常用到的分頻器是基于雙模預(yù)定標(biāo)器的雙模分頻器，如下圖所示。

其中，預(yù)定標(biāo)器由控制信號(hào)控制其分頻比為N或者N+1，P和S為兩個(gè)可編程計(jì)數(shù)器，這里分別設(shè)置為分頻比P和S，并且滿足P大于等于S。

雙模分頻器的工作原理是這樣的：

(1) 在一個(gè)周期開(kāi)始時(shí)，預(yù)定標(biāo)器設(shè)定為分頻比N+1，即每輸入N+1個(gè)振蕩器時(shí)鐘沿，預(yù)定標(biāo)器輸出一個(gè)時(shí)鐘沿給下面的計(jì)數(shù)器P和S。

(2) 當(dāng)計(jì)數(shù)器S得到S個(gè)輸入時(shí)鐘沿時(shí)，因?yàn)镾值通常小于P值，所以其首先輸出一個(gè)時(shí)鐘沿，然后停止計(jì)數(shù)。此時(shí)，分頻器已接收到S(N+1)個(gè)振蕩器時(shí)鐘沿。

(3) S計(jì)數(shù)器的輸出時(shí)鐘沿，改變了預(yù)定標(biāo)器的控制信號(hào)，預(yù)定標(biāo)器分頻比改變?yōu)镹，

(4) 在P計(jì)數(shù)器接收到下(P-S)個(gè)預(yù)定標(biāo)器輸出時(shí)鐘沿后，P計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)達(dá)到P，輸出一個(gè)時(shí)鐘沿，這意味著分頻器又接收到(P-S)*N個(gè)振蕩器時(shí)鐘沿。

(5) P計(jì)數(shù)器的輸出時(shí)鐘沿重置整個(gè)分頻器，一個(gè)分頻器周期就結(jié)束了。

這樣，在一個(gè)分頻器周期內(nèi)，總共接收到S(N+1)+(P-S)N,也就是PN+S個(gè)振蕩器時(shí)鐘沿，這樣就實(shí)現(xiàn)了PN+S的分頻比，其中P大于或等于S。

這樣的話，只要改變S的值，就可以使分頻比以1的步進(jìn)變化。

審核編輯：湯梓紅