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《電荷泵鎖相環(huán)z域分析和低噪設計》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、華中科技大學碩士學位論文摘要近幾十年來，鎖相環(huán)在無線射頻通信和微處理器等領域得到廣泛應用，尤其是隨著集成度的不斷提高，低噪聲鎖相環(huán)的市場需求非常大。不過將鎖相環(huán)和大量的模擬，數(shù)字，射頻電路集成在一起，會受到其它電路尤其是數(shù)字電路產(chǎn)生的干擾信號的影響，這些干擾信號常常會通過電源，襯底等途徑傳播，惡化鎖相環(huán)的性能，這就使得低噪聲電荷泵鎖相環(huán)成為整個片上系統(tǒng)設計的難點。本文通過對各個模塊進行低噪聲設計，并設計出消除非理想效應的改進模塊來獲得低噪聲。本文首先介紹電荷泵鎖相環(huán)的工作原理及應用，然后進行Z域分析，與以往結構相比推導方法更簡單，并給出了這種分析在理論上
2、的意義。在電路仿真部分，為了消除鑒頻鑒相器(PFD)/電荷泵(CP)的非理性效應，采用了加入延遲和鎖存單元的PFD來消除CP的死區(qū)效應。壓控振蕩器(VCO)的設計主要是通過設計合理的偏置電路和環(huán)形振蕩器電路來達到低噪聲的效果。為了提高VCO達到工作電壓的速度，環(huán)路中增加了啟動電路，因此提高了鎖定速度。最后本文完成了版圖設計，在版圖繪制中運用了對稱性，匹配，保護環(huán)設計的思想來消除噪聲。本文設計的PFD的復位脈寬小于4ns，可以基本消除死區(qū)效應的影響。CP的支路電流匹配很好，大約各支路為5，而且這種結構能夠較好的消除時鐘饋通，電荷注入共享等效應。設計得出的低
3、噪聲VCO：中心頻率為216MHz，鎖定時間小于2，輸出頻率范圍120MHz，工作電壓1.0～1.5V，增益為240MHz/V，并且在正常工作電壓范圍內(nèi)相位噪聲減小到-95.5～-94dBc/Hz。全仿結果表明鎖相環(huán)鎖定后的輸出抖動小于30ps。本文的研究內(nèi)容對于鎖相環(huán)電路Z域分析和低噪聲設計，提供了很好指導意義和參考價值。關鍵詞：Z域分析相位噪聲電荷泵鎖相環(huán)低噪聲設計輸出抖動I華中科技大學碩士學位論文AbstractInrecentdecades,especiallywiththecontinuousimprovementofintegrated,PL
4、Landmicroprocessorarewidelyusedintheradioandfrequencycommunications,andithasaverylargemarketdemand,lownoisePLL.However,thePLLandalotofanalog,radiofrequencyintegratedcircuitswillbeinterferedbydigitalcircuits,especiallytheimpactofinterferingsignals,whichofteninterferewiththesignalt
5、hroughthetransmissionofpowerandsubstrate.Thiseffectwilldeterioratelockloopperformance,low-noisecharge-pumpphase-lockedloopwhichmakestheentiresystemonachipdesigndifficult.Thispaperdiscussedthedesignoflownoiseofeachmoduleandtheeliminationofnon-idealeffectsforthebenefitsoflownoise.T
6、hispaperdescribedtheworkingprincipleofcharge-pumpphase-lockedloopandapplication,andthendidtheZ-domainanalysiswhichgavethetheoreticalsignificanceofthisanalysis,andcomparedwiththepreviousderivationofthestructureissimple.Inthecircuitsimulationpart,IeliminatedtheirrationaleffectsofPF
7、D/CPbyaddingdelayandlatchmodules.ThisimprovedPFDeliminatedtheeffectsofCP'sdeadzone.ThebiascircuitofVCOisdesignedthroughtherationaldesignandringoscillatorcircuitwhichcanachievelownoiseresults.InordertoimprovethespeedofthevoltageofVCO,theproposedcircuitaddedastart-circuitwhichimpro
8、vedthelockingspeed.Thenwecanhaveawidersc
