GPS接收机中1.57GHz CMOS锁相环的设计

设计了一种用于GPS接收机中采用CMOS工艺实现的1.57GHz锁相环.其中,预分频器采用高速钟控锁存器(LATCH)的结构,工作频率超过2GHz.VCO中采用LC谐振回路,具有4段连续的调节范围,输出频率范围可以达到中心频率的20%.电荷泵采用一种改进型宽摆幅自校准电路,可以进一步降低环路噪声.锁相环采用0.25μmRFCOMS工艺实现.测量表明VCO输出在偏移中心频率1MHz处的相位噪声为-110dBc/Hz,锁相环输出在偏移中心频率10kHz处的相位噪声小于-90dBc/Hz.供电电压为2.5V时,功耗小于15mW.     

应用于UHF RFID阅读器中低相位噪声LC VCO设计

设计了一种应用于860～960 MHz UHF RFID阅读器低相位噪声的CMOS LC压控振荡器.电路经过一个SCL结构的1/2分频器输出四相正交信号.电路设计采用SMIC 0.18μm CMOS工艺库和Cadence SpectreRF仿真器.仿真结果表明:VCO在分频前,实现了调频范围为1620～2020MHz;在振荡频率为1.8GHz时,相位噪声为-127.5dBc/Hz@lMHz;VCO经过2分频电路后,实现了调频范围为810～1010MHz;在频率900MHz,其相位噪声-133.5dBc/Hz@1MHz.     

CMOS数字锁相环中的自校准技术

提出了一种数字锁相环(DPLL).该电路采用自校准技术,具有快速锁定、低抖动、锁定频率范围宽等优点.设计的锁相环在1.8 V外加电源电压时,工作在60～600 MHz宽的频率范围内.电路采用5层金属布线的0.18 μm CMOS工艺制作.测试结果显示,电路的峰-峰抖动小于输出信号周期(Tout)的0.5%,锁相环锁定时间小于参考时钟预分频后信号周期(Tpre)的150倍.     

GHz波段跳频锁相环关键技术研究

介绍了一种除低通滤波器片外单片集成锁相环(Phase-Locked Loop,PLL)频率综合器设计.整个设计对压控振荡器、双模预分频器(Dual-Modulus Prescaler,DMP)与电荷泵(Charge Pump,CP)等锁相环关键模块分别作了优化与改进,提高了各项设计性能.压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)输出最高频率为1.25GHz时相位噪声为-118.43dBc/Hz@1MHz,VCO调谐范围为250MHz.双模预分频器实现了高精度低抖动低功耗设计,双模预分频器分频输出118.3MHz时,峰峰抖动小于20ps而功耗仅3.2mA.     

一种具有自校准功能的CMOS分数数字锁相环

提出了一种数字锁相环(DPLL),它的相频检测器采用全新的设计方法和自校准技术,具有工作频率范围宽,抖动低,快速锁定的优点.锁相环在1.8V外加电源电压时,工作在60～600MHz的频率范围内.采用分数分频技术,加速锁定过程并具有较小的输出频率间隔,利用∑-Δ调制改善相位噪声性能.设计在SMIC 0.18μm,1.8V,1P6M标准CMOS工艺上实现,峰-峰相位抖动小于输出信号周期的0.8%,锁相环的锁定时间小于参考频率预分频后信号周期的150倍.     

一种具有自校准功能的CMOS分数数字锁相环

提出了一种数字锁相环(DPLL),它的相频检测器采用全新的设计方法和自校准技术,具有工作频率范围宽,抖动低,快速锁定的优点.锁相环在1.8V外加电源电压时,工作在60～600MHz的频率范围内.采用分数分频技术,加速锁定过程并具有较小的输出频率间隔,利用∑-Δ调制改善相位噪声性能.设计在SMIC 0.18μm,1.8V,1P6M标准CMOS工艺上实现,峰-峰相位抖动小于输出信号周期的0.8%,锁相环的锁定时间小于参考频率预分频后信号周期的150倍.     

宽带低相位噪声锁相环型频率合成器的CMOS实现

用0.25μm标准CMOS工艺实现了单次变频数字有线电视调谐器中的频率合成器.它集成了频率合成器中除LC调谐网络和有源滤波器外的其他模块.采用I2C控制三个波段的VCO相互切换,片内自动幅度控制电路和用于提升调谐电压的片外三阶有源滤波器,实现VCO的宽范围稳定输出.改进逻辑结构的双模16/17预分频器提高了电路工作速度.基于环路的行为级模型,对环路参数设计及环路性能评估进行了深入的讨论.流片测试结果表明,该频率合成器的锁定范围为75～830MHz,全波段内在偏离中心频率10kHz处的相位噪声可以达到-90.46dBc/Hz,100kHz处的相位噪声为-115dBc/Hz,参考频率附近杂散小于-90dBc.     

宽带低相位噪声锁相环型频率合成器的CMOS实现

用0.25μm标准CMOS工艺实现了单次变频数字有线电视调谐器中的频率合成器.它集成了频率合成器中除LC调谐网络和有源滤波器外的其他模块.采用I2C控制三个波段的VCO相互切换,片内自动幅度控制电路和用于提升调谐电压的片外三阶有源滤波器,实现VCO的宽范围稳定输出.改进逻辑结构的双模16/17预分频器提高了电路工作速度.基于环路的行为级模型,对环路参数设计及环路性能评估进行了深入的讨论.流片测试结果表明,该频率合成器的锁定范围为75～830MHz,全波段内在偏离中心频率10kHz处的相位噪声可以达到-90.46dBc/Hz,100kHz处的相位噪声为-115dBc/Hz,参考频率附近杂散小于-90dBc.     

4.2GHz 1.8V CMOS LC压控振荡器

基于Hajimiri提出的VCO相位噪声模型,分析了差分LC VCO电路参数对于相位噪声的影响。根据前面的分析,详细介绍了LC VCO电路的设计方法:包括高Q值片上电感的设计、变容MOS管的设计以及尾电流的选取。采用SMIC 0.18μm 1P6 M、n阱、混合信号CMOS工艺设计了一款4.2GHz 1.8V LC VCO。测试结果表明:当输出频率为4.239GHz时,频偏1MHz处的相位噪声为-101dBc/Hz,频率调节范围为240MHz。     

一种用于CMOS图像传感器的锁相环设计

设计了一种用于CMOS图像传感器时钟产生的电荷泵锁相环(CPPLL)电路.基于0.18μm CMOS工艺,系统采用常规鉴频鉴相器、电流型电荷泵、二阶无源阻抗型低通滤波器、差分环形压控振荡器以及真单相时钟结构分频器与CMOS图像传感器片内集成.系统电路结构简洁实用、功耗低,满足CMOS图像传感器对锁相环低功耗、低噪声、输出频率高及稳定的要求.在输入参考频率为5 MHz时,压控振荡器(VOC)输出频率范围为40～217 MHz,系统锁定频率为160MHz,锁定时间为16.6μs,功耗为2.5 mW,环路带宽为567 kHz,相位裕度为57°,相位噪声为一105 dBc/Hz@1 MHz.