數(shù)字電視調(diào)諧器中鑒頻鑒相器與電荷泵的研究與設(shè)計.pdf

1、伴隨著科技的突飛猛進，鎖相技術(shù)的理論研究和實際應(yīng)用出現(xiàn)了蓬勃發(fā)展的局面。由于電視機高頻調(diào)諧器的本機振蕩器是由LC振蕩電路所組成的，存在很多的缺點。所以要采用鎖相環(huán)(Phase-Locked Loop，PLL)技術(shù)對本機振蕩器的輸出波形進行自動跟蹤、控制，使得系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定度及較寬的頻率調(diào)節(jié)范圍。 由鎖相環(huán)組成的頻率合成器一般由本振、固定分頻器、可編程分頻器、鑒相器和低通濾波器構(gòu)成，其中鑒相器是由鑒頻鑒相器和電荷泵組成的數(shù)字式

2、鑒相器。本文僅對鑒頻鑒相器和電荷泵進行深入分析與研究，提出一種高性能的電路結(jié)構(gòu)，并對兩者的版圖進行了設(shè)計。其主要內(nèi)容如下： 論文首先介紹鎖相環(huán)的基本原理。系統(tǒng)闡述鎖相環(huán)的工作原理，分析鎖相環(huán)路的主要性能，通過對電荷泵鎖相環(huán)的介紹深入分析鑒相器、電荷泵對系統(tǒng)性能的影響。具體而言，鑒相器作為高度非線性的器件，它對系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)在兩個方面：一是輸入信號的泄漏，二是對輸入增加噪聲；電荷泵對系統(tǒng)性能的影響主要是由于電荷泵的非理想性造成

3、的，表現(xiàn)為其漏電流和不匹配對雜散水平的影響，從而說明設(shè)計高性能鑒相器、電荷泵的重要意義。 鑒頻鑒相器最突出的作用是它能顯著的加快鎖相環(huán)的速度，增大鎖相環(huán)的捕獲范圍。論文通過對國內(nèi)外各種PFD電路結(jié)構(gòu)性能的綜合分析與比較，采用三態(tài)鑒相器的結(jié)構(gòu)，并對傳統(tǒng)的三態(tài)鑒相器進行改進：這里的D觸發(fā)器是由動態(tài)D觸發(fā)器改進的，通過將輸入與輸出路徑縮短的方法，使速度得到提高；通過在反饋回路增加延時的方法來消除鑒相器存在鑒相死區(qū)的問題；在輸出端增加延

4、時單元與互補傳輸門，從而得到穩(wěn)定、延時時間相同的輸出信號。 電荷泵的主要功能是將鑒頻鑒相器輸出的數(shù)字信號Up和Down轉(zhuǎn)換成連續(xù)的模擬信號。通過對各種類型適用情況的分析與比較，選用差分輸入單端輸出的正反饋互補型結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是從一種新型的采用電流控制技術(shù)的電荷泵結(jié)構(gòu)改進得到的。給出正反饋互補型電荷泵電路的仿真結(jié)果，從瞬態(tài)分析可以看出，不管是上拉還是下拉的電流都很穩(wěn)定，輸出電壓也很穩(wěn)定，沒有電壓跳變；而且由于電路采用正反饋技術(shù)，使