CMOS集成電荷泵鎖相環(huán)的理論研究與電路設(shè)計.pdf

1、隨著集成電路技術(shù)的高速發(fā)展，鎖相環(huán)電路得到了越來越多的關(guān)注，目前在超大規(guī)模集成電路及片上系統(tǒng)中扮演著不可或缺的角色。其中，電荷泵鎖相環(huán)因其具有低功耗、鎖定相差小、低抖動和捕獲范圍大等優(yōu)點而成為當(dāng)前鎖相環(huán)設(shè)計的主流。 文章從鎖相環(huán)的理論研究入手，建立了環(huán)路的線性和非線性模型，對鎖相環(huán)的動態(tài)特性、跟蹤特性、捕獲時間、穩(wěn)定性等各項參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行了詳細(xì)的研究與分析。對于電荷泵鎖相環(huán)，采取了自頂向下的設(shè)計方法，從系統(tǒng)級開始研究其模型和指標(biāo)，

2、逐步過渡到晶體管級的模塊的設(shè)計與仿真。最終設(shè)計了一款電荷泵鎖相環(huán)，電源電壓為3V時工作頻率范圍為25-58MHz，電源電壓為5V時工作頻率范圍為43-100MHz，振蕩器的相位噪聲為-98.5dBc/Hz@1MHz。 電路結(jié)構(gòu)在進(jìn)行了充分的比較分析之后選擇了高速的預(yù)充電式鑒頻鑒相器，可消除電荷共享和時鐘饋通的電荷泵，具有消除電壓紋波效果的低通濾波器，特別是采用了五級差分環(huán)形振蕩器，大大抑制了電源和襯底噪聲的干擾，從而得到了增益線