時鐘和資料恢復/突發和連續傳輸模式
- CDR的功能很簡單，但必須明確一些要點才能確定最佳架構。
首先要區分的是獲取正確鎖相的瞬態階段和跟蹤的穩態階段。
在獲取階段，基本效能是達到鎖定的速度。
而在跟蹤階段，始終重要的效能是抖動容限。
- 只有當CDR屬於再生器時，另外兩個效能也至關重要
- 輸入相位噪聲的抑制（由抖動傳遞函式測量）和
- 內部產生的噪聲的最小化（由抖動產生的特性測量）。
為了更好地理解，還需要將突發模式應用（那些獲取階段定期重複，因此需要高效執行的應用）與連續模式應用（那些獲取階段僅偶爾發生，並且需要最佳化的效能與跟蹤階段相關的應用）分開。
已經提到不同的CDR架構更適合不同的應用，因為它們優化了所需的不同的效能。
在單個CDR中，嘗試同時提高所有效能會產生相互衝突的需求。有時可以透過在級聯配置中實現多個CDR來找到解決方案。其他時候——更常見的是——最佳折衷方案是基於使用最適合應用的CDR結構。
甚至可以透過環路濾波器的現代DSP實現，根據不同的操作階段來更改架構。在獲取期間，將使用一階環路。一旦完成獲取，就可以更改濾波器引數，以便環路變為二階環路，從而獲得更大的誤碼裕度和更好的抖動濾波（2.1）或更少的內部噪聲傳播到輸出相位以及零穩態誤差（2.2）。
然而，設計人員應謹慎地採用這種方法，因為在架構之間切換的標準以及實現轉換的實際方法是棘手的問題，容易出錯。
總之，應用和架構的最佳匹配是
| 應用 | 架構 | 線性或bang-bang ? |
|---|---|---|
| 突發模式和相位對齊器 | 一階和一型 | bang-bang檢測器+累加器/DLL或bang-bang VCO（也使用線性相位補償器） |
| 再生器 | 二階和一型 | 線性 |
| 單片高速和/或零穩態誤差 | 二階和二型 | bang-bang檢測器+電荷泵 |
每種基本架構都將單獨研究，並描述其實際應用。
- 對於每種架構，第一頁將開發線性模型，以便對每種選擇的相對優點有一個良好的瞭解，並有一個可靠的參考。
- 如上表所示，並非總是使用線性相位比較器和線性VCO（由數學模型很好地描述）的實現是最佳選擇。
- 對於每種架構，第二頁將處理應用的需求和可能使該架構成為首選的選擇。
- 如上表所述，通常情況下，bang-bang實現是最合適的。
- 其中二階從屬CDR是首選
大部分傳輸鏈路屬於連續模式型別，其中訊號始終存在。
對於這種型別的鏈路，接收端時鐘恢復電路在接收訊號定時初始獲取階段的速度並不十分重要。
獲取階段可以持續相對較長的時間，
唯一真正重要的是，在接收訊號出現後的一段時間內，接收定時相位的鎖定能夠令人滿意地達到。
此類鏈路的示例包括
- 網路核心內部的高位元率鏈路。這些是點對點（在所有實際情況下都是雙向的）鏈路。由不同使用者（即從OSIRM意義上的不同應用程式程序）產生的資料流在鏈路上進行多路複用。鑑於流量的重要性，特別是需要支援所有QoS（服務質量，主要指不向鏈路承載的訊號新增額外的時延），因此鏈路應始終可用；
- 接入網路中的點對多點鏈路（下行方向）。
這些鏈路同時為多個使用者提供服務，並且應始終處於活動狀態。典型的重要情況包括
- 從基站到手機的無線鏈路（要考慮的連續模式時鐘恢復電路是位於手機接收器部分內的接收端電路）；
- LAN（區域網）中的下行傳輸；
- PON（無源光網路）的下行傳輸。
上述裝置（上圖中藍色表示的裝置）中的時鐘恢復電路，必須在鎖相完成後（獲取完成後）提供良好的效能。鎖相（=獲取）階段的效能，即建立連線時的效能，不太重要，可以在一定程度上進行權衡，以最佳化正常傳輸期間的效能（即抖動傳遞、產生和容限）。唯一真正需要的是確保在接收訊號出現後的指定時間內（不是不合理的長的時間）可以實現鎖相。
ITU-T建議（特別是G.7XX系列和G.8XX系列，例如參見G.825）描述了許多推薦用於連續模式應用的時鐘再生特性。透過對該來源的大量可用資料進行一些反向工程（並參考二階一型PLL模型），可以獲得的首選值為
為了將最大抖動放大（抖動傳遞函式的最大值）保持在0.1 dB以下，ζ必須至少大於0.66。這在幾個CDR處於傳輸鏈路上一系列再生器級聯中的應用中尤其重要。該特定頻率的抖動可能會沿線路重複放大並累積。
另一個建議ζ的值略大於早期關於PLL設計的一些文獻中經典的0.7的方面是跟蹤正弦抖動時的過沖。抖動容限圖和抖動誤差圖都表明（對於略高於1的ωn2），對於較低的ζ值，跟蹤效能會進一步惡化。最後，在實際構建物理CDR電路時要考慮製造公差。它們會顯著影響設計引數（有時高達+/- 30%，例如在單片積體電路的情況下）。在實踐中，用於連續模式應用的CDR通常設計為
當 ωn << ω0 時，一個極端情況可以在同軸電纜的長距離鏈路上找到，在鏈路上串聯著大量的再生器，每個再生器都有自己的CDR。
在這種情況下，抖動累積是需要關注的效能指標。鏈路中每個再生器的抖動傳遞特性（表示傳入抖動如何被CDR濾波）將具有非常小的頻寬，ωn/ω0 = 1/10000，而 ζ 保持高於 0.652 以限制任何頻率下的抖動放大在最壞情況下小於 +0.1 dB。[1]
另一個ITU參考標準更進一步，建議在長再生器鏈路中避免傳遞函式增益的任何峰值，[2] 這相當於建議 ζ 永不小於 0.7。
- 其中一階相位校準器通常是首選
CDR的應用場景中，傳輸被有意地啟動和停止（突發），在突發之間有較長的非活動期，這種情況並不比連續模式應用少見。
這些突發模式鏈路在需要傳輸大量資料時重新啟用，而在任何其他時間保持非活動狀態，以節省發射機的電源，或者為其他使用者使用鏈路騰出時間。
例如：
- 單向鏈路（電視機、其他電器或工業裝置的遙控器，或汽車鑰匙），需要節省電池電量；
- 多點接入網路的上行鏈路段（其中接入時間需要與其他使用者共享，並且通常也需要節省發射機電池或電源的能量），例如
- 手機到基站的無線鏈路（需要考慮的突發模式時鐘恢復電路位於接收端，即基站接收器部分內部）；
- 區域網（LAN）的上行鏈路段；
- 無源光網路（PON）的上行鏈路段。
- 所有點對點雙向鏈路（如對講機），需要節省電池電量。
在這些突發模式時鐘恢復的案例中，鎖定相位必須儘可能短，因為它代表了連線花費的大部分無用的時間和能量。穩態效能仍然重要，但獲取鏈路期間的效能變得至少同樣重要。
需要區分兩種不同的情況，因為時鐘恢復的要求不同
- 端點從機 接收機既不影響也不瞭解傳送訊號的確切頻率。許多點對點突發模式鏈路都是這種情況，一個典型的例子是接收來自手持遙控器的電視機。接收機以儘可能簡單的方式包含CDR功能。
- 相位校準器 接收機知道接收到的訊號與接收機內部也存在的時鐘定時同步（通常：由與接收機本身相同的物理裝置提供）。例如，在行動電話網路的無線小區上行鏈路段、區域網或無源光網路中就是這種情況，其中用於上行突發模式傳輸的時鐘與透過連續模式下行訊號傳送到外圍的時鐘相同。當頻率為接收機所知時，剩下要進行鎖相的僅僅是一個相位校準功能。
為了使相位鎖定的獲取更容易，突發通常以一個產生最大可能數量的轉換的脈衝前導碼開始。
發射機和接收機（或多點網路中的節點和終端）的位置會影響定時訊號的傳輸延遲（或多點網路中的週轉延遲）。
延遲可以測量為傳輸時鐘週期的一個整數倍，加上一個分數部分（在開放空間中，1 GHz的一個時鐘週期對應30 cm，在導波介質中對應略小於30 cm）。
如果分數部分恰好非常接近+/-半個時鐘週期（即+/- π），那麼獲取開始時相位恢復的方向是不確定的。獲取可能會朝向新增+ π 或相反方向朝向減去 π 弧度。
如果符號間干擾影響接收訊號，則有可能在初始階段（一次甚至幾次）正確相位的恢復會來回抖動，從而延長獲取時間。
當獲取必須頻繁發生時，必須在短時間內達到指定的時間。
為了避免超過此時間的風險，突發的初始位元（= 前導碼位元，來自OSI協議棧更高層的“有效負載”位元之前）被固定為
- 提供最大的轉換密度
- 不產生來自符號間干擾的抖動。
例如，在常見的NRZ線路編碼中，鎖定用的前導碼位元為
- 1 0 1 0 1 0 1 0 . . .
並且應持續足夠長的時間，以便合理地接近良好的相位鎖定。
在此前導碼期間，不會傳輸有意義的資料，但接收機可以調整到接收訊號的（未知）電平並達到相位鎖定。
用於相位鎖定的突發前導碼因應用而異，從少至6個到多達100個位元時間間隔不等。