一种500MHz高性能锁相环的设计

在传统锁相环结构的基础上设计了一种高速、低功耗、低噪声的高性能嵌入式混合信号锁相环结构.它可以在片内产生多分组高频稳定时钟信号,从而为先进的专用集成芯片(ASIC)和系统芯片(SOC)的实现提供最基础且最重要的可应用时钟产生电路.模拟结果表明,该锁相环可稳定输出500MHz时钟信号,稳定时间小于700 ns,在1.8V电源下的功耗小于18mW,噪声小于180mV.     

一种用于高速锁相环的新型CMOS电荷泵电路

提出了一种适用于高速锁相环电路的新型CMOS电荷泵电路。该电路利用正反馈电路提高电荷泵的转换速度，利用高摆幅镜像电流电路提高输出电压的摆动幅度，消除了电压跳变现象。电路设计和H-SPICE仿真基于BL 1．2μm工艺BSIM3、LEVEL=47的CMOS库，电源电压为2V，功耗为0．1mW。仿真结果表明，该电路可以很好地应用于高速锁相环电路。     

一种具有快速锁定特性的自适应锁相环设计

基于传统电荷泵锁相环(CP-PLL)系统结构设计了一个具有快速锁定特性,环路带宽自适应调节的锁相环。对其中的电荷泵(CP)、低通滤波器(LPF)和环形振荡器(VCO)子模块电路采用了新颖的设计,用UMC 0.18μMix-mode CMOS工艺实现了电路,仿真结果表明系统有较高的性能,适用于USB2.0等高速串行数据传输系统。     

低抖动的480 MHz CMOS电荷泵式锁相环

本文设计了一款用于USB2.0时钟发生作用的低抖动、低功耗电荷泵式锁相环电路。其电路结构包含鉴频/鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器。电路设计是基于CSM0.18μmCMOS工艺,经HSPICE仿真表明,锁相环输出480MHz时钟的峰峰值抖动仅为5.01ps,功耗仅为8.3mW。     

辐照加固的500MHz锁相环设计

设计了一款与CSMC 0.5μm CMOS工艺兼容的频率为500 MHz的辐照加固整数型锁相环电路,研究了总剂量辐照以及单粒子事件对锁相环电路主要模块及整个系统性能的影响。此外,通过修正BSIM3V3模型的参数以及施加脉冲电流源来模拟总剂量辐照效应和单粒子事件,对锁相环整体电路进行了电路模拟仿真以及版图寄生参数提取后仿真。模拟结果表明,辐照总剂量为1Mrad(Si)时锁相环电路仍能正常工作,产生270.58~451.64 MHz的时钟输出,峰峰值抖动小于100 ps,锁定时间小于4μs;同时在对单粒子事件敏感的数字电路的主要节点处施加脉冲电流源后,锁相环电路均能在短时间内产生稳定的输出。     

一种DSP用数模混合型锁相环设计

提出了一种用于DSP的高性能低噪声高速电荷泵锁相环电路。其鉴频鉴相器模块具有高速、无死区等特点;电荷泵模块在提高开关速度的基础上改进了拓扑结构,使充放电电流的路径深度相同,更好地实现了匹配。为了达到宽调谐范围的目的,电荷泵模块采用1.8V电源电压,而压控振荡器模块采用3.3V,这样可充分利用电荷泵的输出电压范围实现宽调谐。电路设计基于0.18μm1P6MCMOS工艺,结果表明,锁相环电路功耗为34mW,中心频率100MHz,频率输出范围50MHz～400MHz,各项性能满足设计指标要求,并使芯片噪声、速度和功耗最优。各模块电路可应用于其他相应的功能电路,对相关领域的设计具有一定的参考意义。     

一种高性能宽范围锁相环的设计与实现

采用CMOS工艺技术,设计了一款基于双环路滤波器的高性能、宽范围锁相环。该锁相环电路包括可调延迟的鉴频鉴相器、电荷泵、双环路有源滤波器、多频带的压控振荡器和可编程分频器模块。与无源滤波器结构相比,双环滤波的结构将滤波电容面积减小3/4,该锁相环整体版图面积为405μm×480μm,经过仿真测试,锁相环能够提供的输出频率范围为140MHz～1.5GHz,整体功耗为6.85mW。设计的锁相环其流片测试结果显示：当输出频率为1.5GHz时,均方根抖动为8.92ps;当中心频率为820MHz时,均方根抖动为6.01ps,测试结果表明设计的这款锁相环输出频率能够满足使用需求。     

一种低功耗射频CMOS电荷泵锁相环的设计

描述了基于P型CSL(Current Steer Logic)架构压控振荡器的低功耗射频锁相环设计.其鉴频鉴相器模块采用预充电模式,具有高速、无死区等特点;电荷泵模块在提高开关速度的基础上,改进了拓扑结构,使充放电电流的路径深度相同,更好地实现了匹配;为了达到宽调谐范围的目的,电荷泵模块采用1.8 V电源电压,而压控振荡器模块采用3.3 V,这样可充分利用电荷泵的输出电压范围实现宽调谐.电路设计基于0.18μm 1P6M CMOS工艺,芯片实测结果显示,锁相环工作在940 MHz～2.23 GHz的频率范围内,功耗低于15.2mW,芯片面积为750μm×400μm(不包括10).     

低抖动时钟锁相环设计

采用SMIC0.13μm CMOS工艺,设计实现了一个基于自偏置技术的低抖动时钟锁相环。锁相环核心功耗约为8.4～16.8mW,可稳定输出的频率范围为25MHz～2.4GHz,测试结果显示,锁相环锁定在1.36GHz时输出时钟的均方抖动为2.82ps,周期峰峰值抖动为21.34ps。     

基于CMOS工艺的622 MHz电荷泵锁相环设计

设计了由饱和区MOS电容调谐的环形压控振荡器(RVCO),并将其用于电荷泵锁相环(CPPLL)电路,其中电荷泵部分采用了能消除过冲注入电流的新型电荷泵电路,并采用SmartSpice软件和0.6μm混合信号的CMOS工艺参数进行了仿真。仿真结果表明,此锁相环的锁定时间为5.2μs,锁定范围约为100 MHz,输出中心频率622 MHz的最大周对周抖动为71ps,功耗为198 mW。此电荷泵锁相环电路可以应用于STM 1和STM 4两个速率级别的同步数字体系(SDH)系统。     

一种锁相频率合成系统的设计

描述了以MC145152和MC1648芯片为核心,采用锁相频率合成技术来实现电压控制LC振荡器的设计思路、方法及指标测试。本系统可以产生高稳定度的正弦信号,输出频带在5~25 MHz范围内,并实时显示;输出频率的稳定度达到10-3以上。该系统在通信领域有广泛的应用前景。     

一种应用于HDMI接收端的宽频带锁相环设计

基于110 nm CMOS工艺设计了一种应用于HDMI接收端电路的宽频带低抖动锁相环。采用一种改进型双环结构电荷泵,在25～250 MHz的宽输入频率范围内实现了快速锁定。通过高相噪性能的伪差分环形振荡器产生了调谐范围为125 MHz～1.25 GHz的时钟信号。仿真实验结果表明,该锁相环的锁定时间小于1.2μs,在振荡器工作频率为0.8 GHz时,其相位噪声为-100.0 dBc/Hz@1 MHz,输出时钟峰峰值抖动为4.49 ps。     

基于锁相环的频率合成电路设计

介绍了锁相环及其频率合成的基本原理,在此基础上,给出了集成锁相环电路CD4046的使用方法,并用该器件设计了频率合成电路。基本实验表明,此电路可以产生频率范围和间隔可变的高稳定度的精确离散信号,具有很大的实用价值。     

电荷泵锁相环的全数字DFT测试法

以电荷泵锁相环为对象,提出了针对电荷泵锁相环各个模块的不同测试方法,着重论述了如何在一个完整的测试方案中把不同的测试方法结合起来--即采用电荷泵锁相环的全数字可测试性设计(DFT)法.这种测试方法简单、成本较低,具有较高的开发价值.     

锁相环中的充电泵电路的研究

针对消除传统电荷泵电路存在的MOS开关的电荷注入效应,时钟馈通效应,电荷泄露和充放电电流失配等产生的锁相环的相位偏差问题,设计了两种新型的电荷泵电路.这两种电路的设计和仿真采用了0.6 μm CMOS工艺,电源电压为5 V,功耗分别为0.65 mW和0.7 mW.仿真结果表明,两种新型电荷泵电路的转换速度得到了提高,输出电压近似于电源电压到地的全摆幅并具有稳定的充放电步长,可用于高速锁相环电路.     

显示控制CMOS锁相环频率合成器设计

从工程的角度出发,设计了一个应用于显示控制芯片的新颖实用的CMOS锁相环频率合成器.详细论述了系统设计的关键问题,研究了电荷泵充放电电流匹配、精度和输出电压等工程设计问题,并对环路滤波器的计算和仿真以及压控振荡器的噪声性能进行了研究.采用1st Si 0.25μm的CMOS混合信号工艺对整个电路系统进行了带版图寄生的后仿真,仿真结果表明锁相环频率合成器设计的正确性.     

基于电荷泵锁相环的有源环路滤波器的设计

环路滤波器是锁相环中的一个关键模块,对宽带高压VCO进行调谐时,常采用有源滤波器。在论述了电荷泵锁相环基本原理的基础上,对有源环路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,推导出有源环路滤波器参数的设计方法。根据课题设计了三阶有源环路滤波器,用ADS工具对锁相环系统性能进行仿真,仿真结果与理论相吻合。实验结果表明,所设计的滤波器满足了课题的要求,验证了本方法的正确性。     

数字锁相环在位同步提取中的应用

在数字通信中,为保证信息传输和交换的正确,各种数字模块的时钟应该具有相同的频率,否则在数据传输中会产生滑动、误码,直至通信中断。本文详细论述了基于FPGA技术实现数据码流位同步时钟信号的提取,以及电路模块的工作原理、关键技术和实现途径,并通过了软件仿真。