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。     

一种低相位噪声锁相环频率合成器的设计

通过MATLAB对锁相环进行系统建模与分析,采用改进型宽摆幅低噪声电荷泵结构,结合2位开关电容阵列技术与RC低通滤波技术,设计了一种低相位噪声锁相环频率合成器。基于SMIC 0.18 μm CMOS工艺设计的芯片测试结果表明,该锁相环系统的频率覆盖范围达到1.27～1.82 GHz;在中心频率为1.56 GHz处的相位噪声为-105.13 dBc/Hz@1 MHz,抖动(均方根)为2.2 ps。     

锁相环频率合成器相位噪声分析

频率合成器的相位噪声直接影响动目标雷达的改善因子。本文着重对锁相环频率合成器的相位噪声进行了较全面的分析，并对其中各组成部件的相位噪声也做了分析，分析的结果与实际测量结果基本吻合。文中最后提出了改善ＰＬＬ频率合成器相位噪声的办法。     

电荷泵锁相环中压控振荡器的噪声设计

在分析和比较反相型VCO(压控振荡器)、差分对型VCO、LC型VCO工作原理和特点的基础上,综合差分对型和LC型VCO的优点,设计了一种全差分结构的LC型VCO(使用键合线等效电感及附加COMS电容阵列作为LC元件),具有较高的电源噪声和衬底噪声抑制能力。仿真结果表明,VCO工作频率范围1.98 GHz~2.06 GHz,相位噪声-89 dBc/Hz。本VCO适合于低功耗设计。     

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.     

低相位噪声CMOS环形压控振荡器的研究与设计

针对个人电脑和通讯系统对频率合成器中振荡器的低相位噪声的要求,对基本的环形振荡器结构进行改进,设计了两种宽带低相位噪声CMOS环形压控振荡器(VCO),在800 MHz振荡频率、1 MHz频偏下,测试的相位噪声分别为-123 dBc/Hz和-110 dBc/Hz.两个VCO的调谐范围分别为450～1 017 MHz和559～935 MHz.     

低相位噪声微波锁相频率源设计

介绍了一种用单片机控制的微波锁相频率源的设计思想、设计方法以及实验测试结果。在对锁相技术（PLL）研究的基础上，从理论上提出了锁相源对参考晶振的指标要求，分析了单片机对输出信号频谱纯度的影响，总结设计中需要注意的几个问题，并提出相应的解决方案，使锁相频率源的性能指标达到最佳状态。     

高速低相位噪声VCO设计

压控振荡器已经成为当今时钟恢复电路和频率合成电路中不可缺少的组成部分。本文分别从压控振荡器的振荡频率和相位噪声两个角度，详细阐述影响VCO性能的因素，并提出相应的改进方法。     

一种0.8V低功耗低相位噪声锁相环的设计

本文提出了一种低电压应用的低功耗、低相位噪声锁相环（PLL）。其中压控振荡器（VCO）的工作电压为0.5V,其他模块的工作电压为0.8V。为了适应极低电压下的应用,文中振荡器采用了纯NMOS差分拓扑结构,鉴频鉴相器（PFD）采用改进的预充电结构,而电荷泵（CP）采用新型负反馈结构。预分频电路采用扩展的单相时钟逻辑电路构成,它可以工作在较高的频率下,节省了芯片面积和功耗。此外还采用了去除尾电流源等设计方法来降低相位噪声。采用SMIC 0.13μm RF CMOS工艺,在0.8V电源电压下,测得在整个锁定范围内,最差相位噪声为-112.4dBc/Hz@1MHz,其输出频率范围为3.166~3.383GHz。改进的PFD和新型CP功耗仅为0.39mW,占据的芯片面积仅100μm×100μm。芯片总面积为0.63mm2,在0.8V电源电压下功耗仅为6.54mW 。     

数字锁相环频率源相位噪声分析

首先对频率源相位噪声的原理及其表征进行了简要的阐述,然后从数字锁相环频率源的分析模型出发,对其相位噪声谱密度进行了推导,同时分析了影响相位噪声的各项主要因素．最后提出了提高数字锁相环频率源相位噪声性能的一些方法。     

低抖动锁相环中压控振荡器的设计

压控振荡器(VC0)作为PLL系统中的关键模块,其相位噪声对PLL相位噪声和抖动产生决定性影响.在对PLl系统噪声及VCO相位噪声分析的基础上,基于CSMC 0.5μm CMOS工艺,设计了一款低相位噪声两级差分环形VCO.Spectre RF仿真结果表明,VCO频率调谐范围为524 MHz～1.1 GHZ,增益最大值Kvco为-636.7 MHz/V,900 MHz下VCO相位噪声为-116.2dBc/Hz@1 MHz,功耗为21.2 mW.系统仿真结果表明,VCO相位噪声对PLL抖动的贡献小于1 ps.     

2-GHz CMOS锁相环时钟发生器研究与设计

采用包含预充电通路,自适应偏置的压控振荡器,设计了一种2-GHz锁相环时钟发生器,并用0.18μm混合信号CMOS工艺实现.分析了环路参数对锁相环输出噪声影响,并对环路参数进行优化.1.8V电源电压下2GHz时钟的rms抖动,peak-peak抖动的测试结果分别为7.27ps,37.5ps,功耗为42mW.     

自偏置锁相环的相位噪声分析

自偏置锁相环被提出以来,被认为能够以简单的电路结构降低锁相环的环内分频比从而改善环路带宽内的相位噪声。从噪声的相关性出发,分析了信号经过自偏置电路后对相位噪声的影响,并通过计算自偏置锁相环的相位传递函数得到其相位噪声模型,对比于传统单环式锁相环结构,其环内分频比并未降低。通过设计一2. 28～2. 52GHz 的自偏置锁相环,对其相位噪声进行测试并与传统单环和偏置式锁相环进行比较,测试结果也表明自偏置锁相技术并不能降低锁相环的带内相位噪声。     

数字锁相环相位噪声影响因素分析

数字锁相环作为广泛应用的一种频率合成技术,相位噪声是其关键的技术指标。介绍数字锁相环的关键组成部分,从数字锁相环的相位噪声分析模型出发,阐述各组成部分对相位噪声产生的影响,并分析各部分关键指标的选型依据,然后利用仿真软件搭建仿真模型验证分析结果。为数字锁相环的设计,提高相位噪声性能提供了参考依据。     

2.4 GHz低相位误差低相位噪声CMOS QVCO设计

提出了一种新型的适用于锁相环频率合成器的正交压控振荡器(QVCO)结构,分析了QVCO的工作原理及其相位噪声性能.ADS仿真结果表明,电路工作在2.4 GHz、偏离中心频率600 kHz的情况下相位噪声为-115.4 dBc/Hz,在1.8 V电源下功耗仅为2.9 mW,输出信号的相位误差小于0.19°.结果还表明相对于目前流行的QVCO结构,提出的结构实现了低相位误差、低功耗、高FoM值.     

一种高工作频率、低相位噪声的CMOS环形振荡器

采用全开关状态的延时单元和双延时路径两种电路技术设计了一种高工作频率、低相位噪声的环形振荡器。环路级数采用偶数级来获得两路相位相差90°的正交输出时钟,芯片采用台湾TSMC0.18μmCMOS工艺。测试结果表明,振荡器在5GHz的工作频率上,在偏离主频10MHz处相位噪声可达-89.3dB/Hz。采用1.8V电源电压时,电路的功耗为50mW,振荡器核芯面积为60μm×60μm。     

基于相位噪声的锁相环IP核选择判据

文章针对给定相位噪声为高斯分布和多高斯分布的情况，从相位噪声角度提出了选择锁相环IP（Intellectual Property)核的判据，理论计算结果通过了相位噪声软件仿真环境的验证，为深亚微米芯片设计理论的提升和完善做了有益的尝试。     

高速宽带锁相环的相位噪声影响研究

介绍了一种高速宽带锁相环的架构设计和基本原理。设计了双压控振荡器结构,使得锁相环输出时钟信号的频率范围达到6.0~12.5 GHz。基于锁相环的线性模型,从理论上分析了各单元电路的相位噪声对总体输出相位噪声的影响。基于65 nm CMOS工艺,根据各单元电路相位噪声的典型数据,对锁相环的输出相位噪声和等效时钟抖动等参数进行了仿真。结果表明,电荷泵、输入参考时钟、分频器、压控振荡器对整体输出噪声的贡献分别为35.8%、30.3%、18.3%、14.6%,环路滤波器对相位噪声贡献很小。锁相环的整体仿真结果显示,在各种工艺角下,锁相环的输出时钟信号频率均可达到12.5 GHz,高频输出相位噪声带来的时钟抖动均小于1 ps。     

低相位噪声数字电视QAM调制器的实现

介绍了相位噪声指标在数字电视中的重要性,分析了QAM调制器中相位噪声的来源,并以BARCO公司的QAM调制器为例,提出了通过选择高性能、低相位噪声的压控振荡器、频率合成器,设计滤波特性好、带宽合适的环路滤波器来实现低相位噪声数字电视QAM调制器的方法.