時(shí)鐘速度的提高和更嚴(yán)格的信號時(shí)序增加了對精準(zhǔn)的高頻模塊的需求。PLL（鎖相環(huán)）基于輸入信號生成高頻輸出信號，是一種備受歡迎的用于產(chǎn)生高頻信號的電路。當(dāng)PLL參考時(shí)鐘和PLL反饋時(shí)鐘的頻率和相位相匹配時(shí)，PLL則被稱為是鎖定狀態(tài)。達(dá)到鎖定狀態(tài)所需的時(shí)間稱為鎖定時(shí)間，這是PLL設(shè)計(jì)最關(guān)鍵的參數(shù)之一。因此，需要非常精確地加以測量。

圖1顯示了PLL及其組件的簡化框圖。

圖1在鎖相環(huán)中，VCO信號被劃分并發(fā)回與參考信號進(jìn)行比較。

PLL鎖定時(shí)間是通電后，PLL需要與相匹配（PLL參考時(shí)鐘和PLL反饋時(shí)鐘之間）產(chǎn)生目標(biāo)頻率的時(shí)間。圖2顯示在反饋時(shí)鐘和參考時(shí)鐘的頻率相同時(shí)，鎖定信號為高。

圖2反饋時(shí)鐘和參考時(shí)鐘的頻率相同時(shí)，PLL鎖定信號為高

PLL的設(shè)計(jì)通常采用一種方式，讓鎖定時(shí)間盡可能短，同時(shí)仍然提供盡可能高的穩(wěn)定性。取決于參考頻率的范圍，實(shí)現(xiàn)鎖定狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間有所不同，如圖3.

圖3鎖定時(shí)間行為與參考頻率關(guān)系是線性正比的。

你可以根據(jù)可用資源使用以下任何方法。

方法1：PLL電源開啟，鎖定位斷言/去斷言

PLL電源開啟時(shí)，GPIO（通用輸入輸出）引腳翻轉(zhuǎn)。然后，鎖定位輪詢檢查鎖定狀態(tài)是否已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)鎖定位被斷言/去斷言時(shí)，相同的GPIO引腳再次觸發(fā)，如圖4.該GPIO的脈沖寬度就是PLL鎖定時(shí)間。如果無法訪問PLL時(shí)鐘輸出，可以使用這一方法。

圖4 PLL電源開啟到鎖定位斷言/去斷言

不幸的是，這種方法不是很精確，因?yàn)樵阪i位設(shè)置后，有一定鎖定時(shí)間的設(shè)計(jì)裕量。

方法2：PLL電源開啟到預(yù)期VCO時(shí)鐘輸出

如果PLL VCO（壓控振蕩器）的時(shí)鐘輸出墊沒有鎖位門控（不論P(yáng)LL鎖定位處于何種狀態(tài)，時(shí)鐘輸出墊都驅(qū)動VCO時(shí)鐘），則此方法會奏效。由于VCO時(shí)鐘輸出墊沒有鎖位門控，我們可以直接觀察VCO輸出。在此方法中，我們測量PLL電源開啟時(shí)間到獲得所需VCO輸出頻率的時(shí)間之間的時(shí)間間隔，如圖5.這個(gè)時(shí)間就是鎖定時(shí)間。

可以通過手動放置每個(gè)循環(huán)的光標(biāo)，直到觀察到恒定頻率，從而測量示波器所需的PLL頻率輸出。