有源延時單元與延時鎖定環(huán)路.pdf

1、隨著高速混合信號電路的發(fā)展，信號的時序?qū)φw系統(tǒng)日漸產(chǎn)生著至關(guān)重要的影響。因此，設(shè)計電路時常需要添加若干延時單元，用于產(chǎn)生或補償路徑問的延時差異，以實現(xiàn)特定的性能要求。延時電路應(yīng)用廣泛，除了可以補償不同信號鏈路間的延時差，還可以運用于寬帶波束形成系統(tǒng)電路、有限沖激響應(yīng)(FIR)濾波器、無限沖激響應(yīng)(IIR)濾波器以及均衡器電路的設(shè)計中。因此，研究和設(shè)計高性能的延時電路具有重要的價值和意義。
　　本文采用IBM0.13μm SiGe

2、 BiCMOS工藝設(shè)計了有源延時電路和延時鎖定環(huán)路。本文在介紹延時電路基本原理和比較各種延時電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采用了gm-C結(jié)構(gòu)的有源延時電路，并使用高性能的SiGe HBT管作為輸入管，提高了延時電路的工作頻帶范圍。延時電路通過調(diào)節(jié)可變電容改變延時時間，并利用電感峰化和射極負(fù)反饋技術(shù)拓展電路帶寬。為了減少信號在輸入輸出端口的反射，設(shè)計的匹配電路可以保證延時電路在工作頻帶內(nèi)反射系數(shù)小于-10dB。本文中的延時鎖定環(huán)路可以調(diào)節(jié)延時電路的延時

3、時間，使其在不同工藝角、溫度和電壓下的延時時間不變。延時鎖定環(huán)路由延時電路、乘法器和V/I轉(zhuǎn)換器電路組成。延時鎖定環(huán)路具有負(fù)反饋調(diào)節(jié)功能，可以保證環(huán)路中的延時電路總延時為四分之一的時鐘周期。為了減少了環(huán)路中各模塊引入的相位誤差，設(shè)計了全對稱的四象限乘法器和低失調(diào)V/I轉(zhuǎn)換器，可以有效提高延時鎖定環(huán)路的鎖定精度。
　　設(shè)計完成的芯片尺寸為500μm×800μm，測試結(jié)果顯示，在4-12GHz的工作頻率范圍內(nèi)，單級延時電路的平均延時時