锁相环中基于电流控制技术的电荷泵的设计

锁相环能够跟踪输入信号的相位和频率,并输出相位锁定、低抖动的其他频率信号,广泛应用于通信系统中。高性能的锁相环芯片的设计,是当今通信领域研究的一个重点。文中对锁相环电路中的电荷泵电路模块进行改进,设计出一种带有电流控制技术的差分型电荷泵,实现了低功耗、高充放电速度的目的,并很好抑制电荷共享效应。同时通过电流模滤波器电路的设计,减小了整体电路的噪声,降低了功耗。     

一种改进频标比对器的新方法

提出了一种改进频标比对器的新方法：利用正反相切换电路采消除相位比对中鉴相器存在的“死区”问题,同时用标频信号对两比对信号经过鉴相器输出的矩形脉冲进行填充,并在给定时间内对填充脉冲进行计数。利用计数值进行曲线拟合,便得到无“死区”相位比对曲线。该方法能很好地消除死区现象,方便地绘制出相位比对曲线,并且能计算出两比对信号的频差。     

一种片内信号间的相位检测与同步电路

提出了一种片内信号间的相位检测与同步电路。该电路通过检测信号间的相位信息,连续调整其中一个信号的延迟,从而保持信号与信号之间始终处于设定的相位同步关系。介绍了相位检测与同步电路的原理及结构,给出了每一个模块的具体电路结构并加以分析。基于SMIC 65 nm CMOS工艺,采用Cadence Spectre进行仿真,结果表明,电路可产生16个固定的相位关系,工作在1~4 GHz的宽频范围,在4 GHz工作频率时功耗为52 mW,而芯片尺寸为450 μm×450 μm。     

通信接收机的相位噪声分析及改进措施

对通信设备中接收机常用振荡器产生噪声的机理扣特性进行了研究,给出从电路设计的角度来改善噪声系数;阐述了接收机中相位噪声频谱及其最小噪声系数。为降低通信系统的失真信噪比,提高邻道信号的信噪比和增强信号质量,提出了改进通信系统中电路噪声干扰的一些主要途径,有效降低了噪声电平,提高了信噪比和信号增益,为设计低噪声电路及器件提供了一些参考。     

面向电荷泵的占空比可调四相时钟发生电路北大核心

针对传统四相时钟发生电路产生的时钟波形信号易发生交叠、驱动电荷泵易发生漏电等问题，提出了一种占空比可调四相时钟发生电路。电路在每两相可能出现交叠的时钟信号之间都增加了延时单元模块，通过控制延时时间对输出时钟信号的占空比进行调节，避免了时钟相位的交叠。对延时单元进行了改进，在外接偏置电压条件下，实现了延时可控。基于55 nm CMOS工艺的仿真结果表明，在10～50 MHz时钟输入频率范围内，该四相时钟发生电路可以稳定输出四相不交叠时钟信号，并能在1.2 V电压下驱动十级电荷泵高效泵入11.2 V。流片测试结果表明，该四相时钟发生电路能够产生不相交叠的四相时钟波形，时钟输出相位满足电荷泵驱动需求。     

基于FPGA的单频激光干涉仪高速相位检测器设计与实现

设计并实现了一种对正交信号进行高速相位检测的FPGA电路,并将其成功应用于自制单频激光干涉测长系统中。该电路主要采用CORDIC算法并使用流水线结构,同时为了矫正实际测量时正交信号存在的畸变,增加了信号修正处理部分。仿真和实验结果表明该电路稳定可靠,满足高速、高精度相位检测的需求。     

基于小型化模块相位噪声的间接测试方法

收发电路模块的本振信号质量对系统的整体性能有重要影响。小型化模块由于尺寸的限制,无法在本振的输出端设置测试端口,因此无法直接在本振的输出端准确地测试相位噪声。提出了一种针对小型化收发电路模块本振信号相位噪声的间接测试方法,该方法需要测试模块的输入/输出信号的功率、相位噪声以及整个收发通路的增益和噪声系数,通过公式计算得到本振信号的相位噪声。采用此方法对小型化收发电路模块进行测试,将得到的相位噪声结果与器件指标进行对比,两者高度一致,从而验证了间接测试方法的正确性和有效性。     

一种自偏置锁相环结构的分析

介绍了一种自偏置结构形式的锁相环设计方法,在一定程度上可以对锁相频率源输出信号质量进行改善,提升产品性能,简化设计。在没有增加额外环外混频频率信号的情况下,对改进后的锁相环电路进行测试,其相位噪声指标提高约10 dB,具有较大的工程应用优势。     

锁相环在相位噪声测试中的工作机理和影响

分析了相位检波技术测试相位噪声的工作原理和锁相环在电路中的工作机理,给出了锁相环对相位噪声测试影响的转移函数,通过对环路修正前和修正后的实际测试曲线的比较,很容易看出环路噪声压缩的影响。明确了在实际测试中,必须对锁相环带宽内的相位噪声曲线进行修正。通过分析可以看出,用相位检波器方法使相位噪声测试由测信号相位起伏变成测电压起伏,用锁相技术使压控参考源与被测源同频,并可有效地对锁相带宽内噪声抑制进行修正,改进了相位噪声测试的方法。     

基于超谐波注入锁定的低相噪QVCO的设计

对基于注入锁定的正交压控振荡器(QVCO)电路进行了研究和分析,设计了一个低相位噪声、低相位误差的QVCO电路,该电路由两个电感电容压控振荡器(LC VCO)在正交相位进行超谐波耦合,通过一个频率倍增器在交叉耦合对的共模信号点注入同步信号.通过对相位误差公式的推导,提出了降低相位误差的方法,由于该电路在共模点采用二倍频取样,抑制了尾电流的闪烁噪声,降低了相位噪声.电路基于TSMC 0.18 μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺实现,测试结果表明,当谐振频率从4.5 GHz调谐到4.9 GHz时,在电源电压为1.8V时,电路消耗功率为13 mW,1 MHz频偏处的单边带(SSB)相位噪声为-129.95 dBc/Hz,与传统的QVCO相比,噪声性能得到了改善.     

地波超视距雷达幅相调整单元功能分析

幅相调整单元是地波超视距雷达发射系统的重要部件,实现对高频探测信号的转换和调整。文中给出了幅值调整控制器和相位调整控制器的数学模型,介绍了幅相调整单元的结构组成和信号流程,并在此基础上阐述了幅度控制系统和相位控制系统的工作原理。结合幅相调整过程的分析,运用Protel99SE软件进行电路模拟。工程的实现基于控制处理单元的微处理器,电路设计以控制转换电路为主,以幅相调整电路为辅,简要介绍了重要元件的性能参数。     

智能双折射率测量系统的研究与改进

针对SZY-1型双折射率测试仪存在的非自动化,系统老化引起的测量精度低等问题,结合电路模块化和程控技术,对原有测试系统的信号发生源和直流高压源部分进行了改造.硬件电路围绕STC89C52搭建,由单片机产生方波信号,并用按键控制其相位、占空比的大小,实时显示波形和数值,取代了原有硬件电路实现相位粗调和细调的方法.阐述了系统的软件设计流程,并对改造后的电路进行了测试,发现测量系统完全符合原电路原理,性能良好,具有较好的应用前景.     

一种新型的三相晶闸管整流触发电路

介绍了以LPC2132微控制器和可编程逻辑器件EPM570T100C5为基础结合外围器件构成的新型晶闸管数字移相触发电路。该电路采用数字相位跟踪技术和过零触发的方法．由软件控制产生不同顺序的6组触发脉冲。该法可准确实现触发脉冲与电源信号（线电压）的同步,提高了触发器的抗干扰能力,改善了三相触发脉冲的对称性。     

PSpice仿真软件在收音机电路分析中的应用

电子设计自动化(EDA)技术已渗透到电子系统和专用集成电路设计的各个环节,各种软件被应用到电子设计和仿真中,使电路的设计、调整和改进更加高效便捷。简单分析了超外差式调幅收音机电路的工作原理,并采用在业界广泛使用的PSpice仿真软件,以456 kHz调幅产生电路代替调谐输入电路,通过电路网单方式对该电路进行直流工作点分析、瞬态响应分析及交流分析,仿真其直流工作点、瞬态响应波形及幅频特性曲线,较真实地反映了电路的特征。     

集成宽带VCO的低相噪设计

从VCO的相位噪声概念及原理分析入手,论述了集成宽带压控振荡器低相噪的设计方法和设计思路,进行了理论分析和数学模拟,并通过利用相关软件进行仿真、优化设计。获得了低相噪声的宽带振荡器,并给出了各频段集成宽带VCO最终达到的相位噪声指标。低相噪声集成VCO系列产品的成功研制极大地方便了系统设计师的电路设计,该自主研制的低相噪VCO已广泛应用于多种电子系统中,对系统关键电路的国产化、高性能化有着重要意义。     

基于可编程逻辑电路的相机高精度同步信号研究

介绍了一种相机曝光控制实时误差补偿外同步信号产生方法.系统由一系列硬件和软件组成,硬件包括通用GPS接收设备、信号接收整理模块和外同步信号相机电平匹配化模块;软件包括设计在可编程逻辑电路中的外同步信号频率生成与调整模块及外同步信号误差分析与调整模块、外同步信号生成模块及外同步信号相机逻辑匹配化模块.GPS接收设备接收卫星信号并实时输出时间B码,信号接收整理模块将时间B码整理成可编程逻辑器件可以接收的电平信号,可编程逻辑器件通过一系列处理模块生成目标相机的外同步信号,随后外同步信号相机电平匹配化模块将外同步信号整理成相机匹配的电平信号来控制相机曝光.实践证明所提方法可以在不添加额外器件的情况下实现相机曝光时间的实时精确控制,将连续成像的图像序列在时间上的精度从通常的数十微秒级提高到单微秒级.     

一种移相全桥DC/DC变换器的设计

设计了一种DSP控制移相全桥ZVS软开关式DC/DC升压变换器。主变换电路使用了移相全桥设计,能较好地实现零电压通断,且转换效率明显提高。控制电路采用DSP处理器控制,能有效地进行实时校正,获得稳定输出,同时由于软件控制调整移相角α,可实现直流输出的宽范围调整,具有较高的工程应用价值。     

集成锁相环芯片Si4133的应用及调试

利用集成锁相环芯片Si4133设计了434 MHz的超外差发射/接收机本振.介绍芯片外围调整振荡回路总电感来设置中心频率和输出匹配的方法;利用芯片的I2C总线接口对N、R两个分频寄存器进行编程,讨论影响锁相环输出相位噪声的三个主要因素及控制方法.利用DLPortIO软件对电路进行了调试,给出了实际电路的输出信号频谱测试结果.     

基于Multisim 8设计的平交道口交通控制器

介绍利用Multisim 8仿真软件,设计一个铁路和公路平交道口的交通控制器。该控制器是由多种逻辑集成器件构成的典型时序控制电路。他实现了对铁路和公路平交道口交通信号的控制。在Multisim 8的平台支撑下,方便、快捷地设计电路,计算与调整参数,并用虚拟仪器仪表做仿真观测和验证设计电路是否达到要求。与传统的设计手段相比,体现了电子设计自动化省时、低耗、高效的优越性。     

Dual-mode retrodirective/phased array

A method for producing a retrodirective (self-tracking) antenna, which can also be operated as a phased (selectively pointed) array through the addition of a simple switching circuit and DC bias offset adjustment, is presented. Phase adjustment to individual antenna elements is shown to be readily carried out by a simple frequency pushing technique, applied to a PLL circuit, thus replacing the requirement for additional phase shifters. Practical results when applied to a ten-element array operating at 2.4 GHz are shown for both modes of operation.