基于40nmCMOS工艺的低杂散低噪声亚采样锁相环设计

基于SMIC 40 nm CMOS工艺,设计了一款应用于2.4 GHz的高性能低杂散低噪声亚采样锁相环(SSPLL)。压控振荡器(VCO)的输出直接被参考时钟信号采样,实现了核心环路无分频器。使用互补开关对和Dummy采样器消除了BFSK效应,减少了参考杂散。同时,通过自偏置缓冲器的隔离作用进一步减少了杂散。可调死区产生电路加速了锁定建立过程。后仿结果表明,该SSPPL在1.1 V的电源电压下核心电路功耗为5.84 m W,在50 MHz的频偏处参考杂散为-84.56 d Bc,带内相位噪声为-125 d Bc/Hz@1 MHz。     

低功耗宽调谐范围锁相环设计

针对传统锁相环输出频率范围有限、功耗大的缺陷,通过对压控振荡器震荡机理进行理论分析,设计了一款用于时钟发生器的低功耗、宽调谐范围、低相位噪声锁相环。该锁相环采用了新型可编程、低调谐增益、低功耗的环形振荡器,达到了宽频率输出范围、低相位噪声、低功耗的目的,采用SMIC公司0.18um混合信号工艺,用Cadenced的Hspice仿真工具进行仿真,在1.8V电源电压供电情况下获得了50MHz~1.7GHz的频率锁定范围和1.8mW~2.3mW的较低功耗。单边带相位噪声在10KHz频偏处为-104dBc/Hz.。     

32位RISC微处理器内部时钟电路的设计

本文介绍了一种用于32位超标量RISC微处理器(SM603e)内部时钟产生器的锁相环电路。该锁相环的锁定时间低于15us，功耗小于10mW。文中主要讨论了鉴频鉴相器、电荷泵、滤波器以及压控振荡器的电路实现方案并且给出了部分仿真波形。锁相环支持内外时钟频率比是：1、1．5、2、2．5、3、3．5、4，而且支持多种静态功耗管理下的掉电功能。     

基于时钟恢复系统中的锁相环电路的设计

本文主要设计了基于相位控制技术的时钟恢复系统的PLL锁相环路.分别对各单元电路结构棗鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、分频器进行设计.采用2.5V,0.25μm First Sillcon CMOS工艺来实现,并在SPICE平台下进行仿真.仿真结果表明,该PLL环路的锁定时间仅为2.4us,并且输出的频谱呈现出较高的纯度,具有高速、低噪声的特点.     

一款低噪声八相位锁相环设计

基于宽频率范围数字系统的需求,在0.13μm工艺下设计了一款宽输出范围、低抖动八相位锁相环。首先通过数学建模优化环路带宽,在系统级减小环路噪声;在振荡器中引入了前馈传输管单元以提高振荡频率并降低振荡器相位噪声;最后利用具有伪静态结构的D触发器来降低鉴相器和分频器的功耗并提高其抗噪声能力。仿真结果表明,VCO输出频率在1.2 GHz时相位噪声为-95dBc/Hz@1MHz,FOM功耗为4.5PJ@2GHz。     

适用于频率综合器的宽带低相噪VCO设计

针对频率综合器在宽调谐范围下相位噪声变差的问题,设计了一款适用于频率综合器的宽调谐范围低相位噪声的压控振荡器;采用180nm BiCMOS工艺,运用可变电容阵列和开关电容阵列实现宽调谐范围;通过加入降噪模块,滤除压控振荡器产生的二次谐波和三次谐波,增大输出振幅,降低相位噪声;并在压控振荡器输出端加入输出缓冲器,降低频率综合器其他器件对压控振荡器的影响;通过Cadence软件对压控振荡器进行仿真,仿真结果表明：调谐电压为0.3~3V,压控振荡器的输出频率范围为2.3~3.5GHz;当压控振荡器的中心频率为3.31GHz时,在偏离中心频率10kHz、100kHz和1MHz处的相位噪声分别为-93.21dBc/Hz,-117.03dBc/Hz,-137.41dBc/Hz,功耗7.66mW;在较宽的频率范围内,取得良好的相位噪声抑制,提高压控振荡器的噪声性能,满足宽带低相噪频率综合器的应用需求。     

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。     

锁相环中鉴相器结构特点及其与压控振荡器的关键使用技术

以锁相环(PLL)中重要的IC为例,介绍了片内鉴相器不同类型的结构特点,分析了常用鉴相器(PC)的"死区"以及压控振荡器(VCO)与鉴相器之间的相互干扰原因,并从实际出发提出了相应的改进措施。最后,还提出了有关扩展压控振荡器的频率范围和改善其控制电压的关键技术。     

基于数字化直接线性相位比对新型动态锁相环

针对传统锁相环的鉴相都是在两信号同频或者频率成整倍数关系的条件下进行,必须利用一定的频率变换电路处理频率信号而产生鉴相频率与频率转换时间之间的矛盾问题,研究了一种动态锁相环技术。该技术能在环路中的频率变换电路的变频系数不变的情况下实现一种输出频率可微调的锁相环。设计环路中的鉴相器部分能高分辨的测量出输入的两不同频信号的相位差,环路工作时控制器部分能根据实际求得的相位差变化率以及理论上两不同频信号(参考信号和输出信号)的相位差变化率,利用一定的算法生成一个控制电压并实现环路锁定。实验结果表明,新型动态锁相环可以通过0.1 ps相位调整分辨率实现对输出频率优于μHz量级的精细调整,调整范围可达Hz量级。     

一种射频接收芯片中的低相位噪声压控振荡器

本文介绍了一种适用于ASK幅移键控接收器芯片中锁相环电路,集成于芯片内的LC压控振荡器,它的LC振荡电路采用了一种增强型的特别结构。芯片采用锁相环电路来产生本振信号。接收器通过它工作在290MHz到470MHz的ISM频段。锁相环中的VCO采用了差分对结构的LC压控振荡器结构,在1V到5V的控制电压下能产生290到470的可调频率,输出功率为2.20到2.30dBm。该VCO采用了增强型结构的LC振荡电路以得到更高的Q值来减小相位噪声,采用这种特殊结构,它能在433MHz载波的100kHz偏移范围内实现-99.7dBc/Hz的相位噪声。与普通LC振荡电路结构相比,该结构能使VCO相位噪声减小3dBc以上。且由于该电路由较少的有源器件组成,因此该VCO有着非常低的功耗和成本。