电荷泵锁相环电路建模与仿真

电荷泵锁相环是一种能够跟踪输入信号相位变化的闭环自动跟踪系统,此类电路具有负反馈闭环特点,系统状态多,工作特性复杂,其设计与仿真分析一直是电子设备时钟系统的难点问题。针对上述问题,研究了电荷泵锁相环电路的设计步骤与仿真分析方法。首先,推导电荷泵锁相环各模块的数学模型;其次,建立了各模块电路仿真模型,仿真分析了环路稳定性以及各模块对环路整体性能的影响。研究结果为电荷泵锁相环电路的设计与仿真提供了理论依据,对实际电路设计具有一定参考价值。     

基于ADS三阶电荷泵锁相环的分析和仿真

在分析锁相环基本原理和线性化模型的基础上,给出了基于锁相环系统环路带宽和相位裕度的环路滤波器参数的计算公式.结合具体的参数计算,给出系统参数,然后用ADS工具对系统进行仿真,结果表明利用给出的方法来设定锁相环的参数,通过反复几次的调节能得到一组很好的系统参数,仿真结果于预期的相吻合,对三阶电荷泵锁相环的系统设计和仿真有一定的指导意义.     

三阶电荷泵锁相环的分析与仿真

在分析锁相环基本原理和线性化模型的基础上,给出了基于锁相环系统环路带宽和相位裕度的环路滤波器参数的计算公式.结合具体的参数计算,给出系统参数,然后用ADS工具对系统进行仿真,结果表明利用给出的方法来设定锁相环的参数,通过反复几次的调节能得到一组很好的系统参数,仿真结果于预期的相吻合,对三阶电荷泵锁相环的系统设计和仿真有一定的指导意义.     

锁相环环路特性新型分析和优化方法研究

在分析Ⅱ型整数分频锁相环稳定性、锁定时间、相位噪声和参考杂散等特性的基础上,推导了锁相环的最优稳定条件,提出了一种基于环路非线性特性的新型锁定时间模型并推导得出对应的锁定时间公式,分析了锁相环中的相位噪声和杂散与环路特性之间关系。为验证理论分析结果,利用MATLAB软件完成了锁相环建模仿真,设计了基于ICS663和ICS674的Ⅱ型整数分频锁相环电路并完成了相关测试工作。仿真及测试结果均与理论分析相吻合,表明了锁相环锁定时间与初始频率差成正比而与其环路截止频率ωC的平方成反比,杂散噪声贡献与锁相环参考频率ωREF和ωC之比的平方成反比,在压控振荡器噪声贡献占主导的情况下输出相位噪声性能只由ωC决定而与其他环路参数无关。     

数字锁相环的优化设计与应用

为了提高数字锁相环的工作频率、改善环路性能,提出了提高环路的优化设计方法,给出了数字锁相环（DPLL）的工作原理,通过对数字锁相环电路的设计分析,详细论述了利用数字微分将锁相环的鉴相器和环路滤波器完全数字化的电路设计方法,仿真结果表明：环路的工作频率由原来的几百kHz提高到几MHz,目前该数字锁相环已成功地应用于某测控系统中,应用结果证实：该数字锁相环具有工作频率高、捕获时间及精度可调、接口简单、通用性好等特点,可推广应用于远程测量与控制系统中.     

高阶电荷泵锁相环环路滤波器的设计

考虑到电荷泵锁相环离散采样特性,本文提出了高阶电荷泵锁相环环路滤波器的模块化设计方法.它可以将电荷泵锁相环设计成任意要求的阶和型.这样的锁相环既能消除相位抖动,又能跟踪大的频率阶跃或斜升的输入信号.通过对所设计的电荷泵锁相环稳定性和特征分析,确定了环路参数的选择范围,得出n阶n型的锁相环均优于其他类型.对两种类型的电荷泵锁相环的仿真,结果表明了设计方法的有效性和分析方法的正确性.本文的设计方法为高阶电荷泵锁相环滤波器的设计提供了重要的参考和指导.     

基于Simulink的倍频电路锁相环仿真平台设计

根据电荷泵锁相环的基本原理建立了基于Simulink的倍频电路锁相环仿真模型,并按照设定的参数仿真环路带宽对暂态特性的影响,结果表明仿真平台能够验证倍频电路的性能,为研究噪声对时钟抖动的影响打下良好基础。     

一种适用于多普勒高阶变化率的载波跟踪算法

针对多普勒高阶变化率的载波跟踪问题,分析了现有二阶锁频环辅助三阶锁相环的局限之处,设计了一种三阶锁频环辅助四阶锁相环的载波跟踪算法,从理论上证明了该算法可以对多普勒高阶变化率信号进行无误差跟踪,并根据环路传递函数和环路带宽,推导出了环路所有参数的计算方法,最后通过环路模式切换及环路带宽设置策略,既加快了整个载波跟踪环路的收敛速度,又提高了载波频率跟踪精度,保证了跟踪的稳定性。仿真结果表明,对于多普勒高阶变化率信号,该算法能够有效地完成信号的载波跟踪并正常解调出原始数字信息,因此有较高的应用价值。     

锁相环中无源滤波器的设计

环路滤波器是锁相环中的一个关键模块,一般采用有源和无源两种。本文对无源滤波器的结构以及滤波器对锁相环性能的影响进行了分析,总结了无源二阶的设计方法,然后针对三阶无源滤波器进行了设计,通过仿真可以看出结果满足了设计指标。     

高动态下直扩接收机关键模块的设计与仿真*

高动态给扩频信号带来较高的多普勒频移,使伪随机码产生较大的动态时延,很容易造成载波跟踪环和码跟踪环的失锁。为了提高跟踪环路的动态应力,防止跟踪环路失锁,在分析了捕获与跟踪原理的基础上,提出了一种捕获与跟踪的设计方案。该方案捕获采用基于FFT的并行快速捕获算法,载波环采用2阶锁频环FLL(frequency locked loop)辅助3阶锁相环PLL(phase locked loop),码环采用2阶延迟锁定环DLL(delay lockedloop)。MATLAB仿真结果表明,在高达65 g的视距动态应力条件下该设计也能够表现出其精确、稳定的性能。     

基于ADF4360-8的集成化低相噪频率合成器设计

结合锁相环技术的基本原理,介绍了一种采用锁相环技术产生高稳定度信号的低相噪频率合成器的设计思路。采用集成锁相环芯片ADF4360-8来设计锁相环电路,并给出了系统的具体电路参数、实际应用的设计要点和设计注意事项。最后经过仿真,得出系统环路带宽内相噪为-105dBc,符合系统设计要求。     

超高频RFID阅读器电荷泵锁相环设计

设计了一款应用于超高频RFID阅读器的整数型电荷泵锁相环。在SMIC工艺下进行设计,采用Cadence进行了后仿真和版图绘制。仿真得到系统中心频率为966 MHz,输出信号幅度为1.4 V,系统相位裕度为49.8°,建立时间为2μs,功耗为12 mW,芯片面积为880μm×750μm。     

应用于锁相环的低电压高性能电荷泵设计

该文设计采用SMIC1．2V,0．13μmCMOS工艺。通过对电荷泵的非线性特性分析,设计一种低电压,高性能的电荷泵电路。这种电荷泵电路上下支路的电流失配在300mV-900mV的输出摆幅下得到很好的优化,与传统低压结构比较有明显优势,同时设计中也抑制了电荷共享等电学失配。     

基于FPGA的自动变模控制感应加热电源全数字锁相环研究

针对感应加热电源频率跟踪设计中传统锁相环电路设计复杂、跟踪速度慢、锁相频带窄、单独模块设计修改繁琐等问题,提出一种基于FPGA的自动变模控制感应加热电源全数字锁相环,即拓展锁相环中心频率频带和采用变模控制实现快速频率跟踪.应用SOC技术完成系统设计,并进行典型频带的计算机仿真.仿真结果证实了该设计具有宽范围的锁相能力及快速精确的频率跟踪性能,满足感应加热电源对负载频率变化的快速跟踪要求.     

四阶锁相频率合成器的环路参数设计及仿真

采用三阶环路滤波器的四阶频率合成器比三阶频率合成器能够更好的改善频率合成器的频谱杂散性能,但增加的极点会使得环路滤波器中电阻电容值的优化设计更为复杂.通过对系统的相位裕度、环路带宽、零极点频率等环路参数之间的关系,提出了一种无源环路滤波器优化设计的估算方法,并给出仿真流程.方法从相位裕度和环路带宽出发,通过指定零点和第二个非零极点所需要提供的参考毛刺的衰减程度来得出环路滤波器的各个原件值,简化了优化计算过程.     

一种基于全数字锁相环的2FSK解调方法

本文研究了一种采用全数字锁相环实现频移键控FSK信号解调的新方案。该方案基于可编程门阵列FPGA器件,用一个FSK解调实例介绍了全数字锁相环和解调器设计的过程。所设计的电路通过软件验证和硬件仿真,证明电路工作准确稳定,可以满足实际要求。     

高性能锁相环中电荷泵电路研究

本文分析了电荷泵型锁相环中电荷泵电路的工作机制和过冲问题，在此基础上提出了低噪声电荷泵设计技术，有效减小了电荷泵的过冲效应，提高了锁相环中电荷泵电路的稳定性。