一款面向高性能SOC应用的高精度全数字锁相环设计

锁相环（PLL）是高性能SOC中必不可少的器件,为芯片提供系统时钟。提出了一款面向高性能SOC应用的高精度全数字锁相环结构,并采用了全新的高精度时间数字转换器(TDC)结构提高鉴相精度,降低TDC的相位噪声,改善了锁相环抖动性能。在先进工艺下完全采用数字标准单元实现了此全数字锁相环系统,解决了模拟电路中无源器件面积过大、抗噪声能力不强以及工艺移植性差等瓶颈问题。该系统最高频率可达到2.6 GHz,抖动性能小于2 ps。     

实现SDH E1支路输出口全数字锁相环的新方法

提出了一种特殊的计数器,并基于此建立起新型的、具有极窄带宽的全数字锁相环电路,该电路用于SDH系统中E1支路信号时钟的恢复。通过建立相位传递数学模型,分析了该锁相环的性能指标。硬件实验验证了理论分析结论,实测所得的输出抖动满足ITU-T相关建议的要求。     

基于CPLD的低频信号全数字锁相环设计

本文在分析商用全数字锁相环的常用技术和低频信号的特点后,提出一种适用于低频信号的基于CPLD的锁相环实现方法.     

一种可编程全数字锁相环的设计与实现

针对传统的全数字锁相环电路参数不可调、锁相速度慢及锁相范围窄的缺点,提出了一种可编程全数字锁相环。采用电子设计自动化技术完成了该系统设计,并对所设计的电路进行了计算机仿真与分析,最后,采用FPGA予以硬件电路的实现;系统仿真与硬件实验证明,该锁相环中数字滤波器和数控振荡器的参数可以自主设定,改变数字滤波器的参数可加快锁相速度,改变数控振荡器的参数可扩大锁相范围;该锁相环具有锁相速度快、锁相范围宽、电路结构简单、参数设计灵活和易于集成等优点,可适用于许多不同用途的领域。     

一种改进的全数字锁相环设计

本文在介绍了经典全数字锁相环(all digital PLL,ADPLL)的基础上,提出了具有捕获锁定未知输入信号频率功能的ADPLL,使用方便,应用广泛.本文详尽的描述了系统的工作原理和关键部件的设计,通过计算机进行了仿真验证,并在可编程逻辑器件(FPGA)中予以实现.     

一种改进的全数字锁相环设计

本文在介绍了经典全数字锁相环(all digital PLL,AD-PLL)的基础上,提出了具有捕获锁定未知输入信号频率功能的ADPLL,使用方便,应用广泛。本文详尽的描述了系统的工作原理和关键部件的设计,通过计算机进行了仿真验证,并在可编程逻辑器件(FPGA)中予以实现。     

一种新型PID控制的全数字锁相环的设计与实现

一种采用积分分离的PID控制作为环路滤波器的全数字锁相环。该滤波器对序列滤波器输出的加减脉冲个数在反馈信号的上升沿进行综合,然后通过PID控制算法将综合值作为压控振荡器的分频值来实现相位的调整,最终达到相位锁定。PID控制算法响应时间短并可控制超调量,相比PI算法具有更快的上升时间,且不增加超调量。另外,该环路具有结构简单、易于集成等特点,可以作为一个子系统或功能块构成片上系统(SoC),用以提高控制系统的可靠性,简化系统硬件结构。     

基于FPGA的高精度全数字锁相环IP核设计

全数字锁相环(ADPLL)在数字领域中得到广泛的应用;针对目前锁相环功能单一、设计不灵活和设计效率低等缺点,利用硬件描述语言设计了一个高精度全数字锁相环IP核,锁相环IP的中心频率和带宽均可任意编程设置,利用了Quartus II8.0中的嵌入式逻辑分析仪进行了验证;验证结果表明,该IP核运行稳定,锁相精度高,具有一定的实用性和推广价值.     

面向全数字锁相环应用的时间数字转换器

时间数字转换器TDC是全数字锁相环ADPLL相位捕获的重要部件。以TDC分辨率的提升为主线,讨论了计数器型、门延迟和亚门延迟型三类全数字TDC的基本结构,从提高分辨率、增加动态范围、减小非线性误差等技术点对比阐述各自的优势,并对TDC技术在全数字锁相环中的应用前景以及未来研究重点进行了简要分析。     

一种基于VHDL语言的全数字锁相环的实现

介绍一种基于VHDL语言的全数字锁相环实现方法,并用这种方法在FPGA中实现了全数字锁相环,作为信号解调的位同步模块。     

全数字锁相环实现的自适应低通滤波电路

提出了一种新的基于全数字锁相环的自适应低通滤波系统的结构和实现方法。输入信号经整形后产生方波信号,方波信号经FPGA实现的全数字锁相环锁相同步倍频后,再将同步倍频信号输入到开关电容滤波器MAX295的时钟输入端,通过该时钟信号来控制滤波器的截止频率,从而实现滤波器频率的自动跟踪。介绍了系统设计原理,详细分析了FPGA实现全数字锁相环和锁相倍频的设计方法。通过实验验证了该系统的可行性和有效性,能够实现1 kHz至50 kHz的频率自跟踪倍频和滤波。     

一款高精度数控振荡器设计与实现

数控振荡器是全数字锁相环的关键部件,为其提供高频输出时钟。数控振荡器的性能直接影响全数字锁相环的频率范围和抖动性能。提出了一种基于全数字标准单元库设计的数控振荡器,该结构采用粗调、中调和精调级联的调节机制,实现了0.5GHz~2.6GHz的高频率范围和0.8 ps的高调节精度。在先进工艺下实现了该数控振荡器设计,并基于此数控振荡器完成了全数字锁相环的系统设计,系统抖动小于2 ps,功耗10 mW。     

一种宽带高性能TIADC时钟发生器

针对并行交替模拟数字转换器(TIADC)发展遇到的时钟瓶颈,提出了一种宽带高性能TIADC时钟发生器设计方案.该方案利用时钟分路器和可编程延迟器分别实现通道扩展和相位延迟,采用可配置时钟源和逻辑转换电路使时钟发生器能够输出低抖动的CMOS和ECL逻辑TIADC时钟.设计实现的时钟发生嚣已经成功用于4通道12 bit 320 MHz采样率的TIADC系统.测试结果表明,该时钟发生器具有10 ps延迟偏差和在80MHz频率下不超过2 ps的时钟抖动.     

一种新型微流体系统设计与合理性分析

微流体系统作为一种可对流体进行精密控制、操作与检测的技术,其发展为细胞体外培养提供了新的平台,而且可与生物传感器结合构成微流体传感测试系统,大大提高细胞传感检测的精确性、一致性和稳定性。在微系统设计与制造的基础上,提出了一种新型微流体系统结构,应用COMSOL软件建立了微流体系统模型,通过对其流动特性的分析对比,优化了系统结构,系统地研究了其对细胞培养与检测的影响。结果表明:该结构既能实现细胞的长期培养;又能通过精确的微流控制,结合生物传感器,对不同时期或不同病态的细胞进行实时检测和分析。该研究对医用药物测试芯片与微流传感测试系统有着重要的意义。     

一个低抖动比1GHz环形VCO的设计与实现

通过对Weigandt模型进行噪声分析,采用一种改进的差分延迟单元结构,成功设计了一个稳定输出1 GHz的环形压控振荡器。同时,采用SMIC 0.18μm标准CMOS工艺流片,在输出端增加钳位管和正反馈管使输出电位能够快速转变为给定值,已达到高速振荡频率和较低噪声比的效果。流片后测试结果表明,当控制电压为30μV～800 mV时,输出频率可达740 MHz～1.3 GHz,并与输入电压之间呈现良好的线性性;在中心振荡频率为1 GHz时,噪声电压与信号电压的比满足设计要求。     

矿用无线传感器节点低功耗设计与实现

低功耗是无线传感器网络设计中的关键问题。本文以低功耗单片机MSP430为MCU,设计一种应用于矿用顶板离层无线监测系统的无线传感器采集节点。该节点主要功能是运用无线唤醒(WOR)模式,周期性监听信道,实时采集位移数据,并通过RF通信模块传送至监控分站。在分析MSP430的低功耗原理及工作模式的基础上,从硬件设计、工作原理、通信方式上详细阐述节点的低功耗设计技术,同时介绍节点低功耗的应用实现。经过测试,该无线传感器节点具有功耗低、可靠性高的特点,从而最大限度地利用有限的电池能量,在恶劣的矿井环境下具有较高的实用价值。