鎖相環(huán)頻率合成器的鑒頻鑒相器和電荷泵設計.pdf

1、鎖相環(huán)的概念在19世紀30年代提出至今取得了長足的發(fā)展,廣泛應用在電子學和通信領域中,使用不同技術來滿足不同應用要求的鎖相環(huán)的設計一直給設計者提出挑戰(zhàn)。而在鎖相環(huán)設計中采用了鑒頻鑒相器PFD和電荷泵CP,使鎖相環(huán)具有低功耗、高速、低抖動和低成本等特點,因此,也成為現代通信領域及射頻領域的研究熱點。本課題設計的鑒頻鑒相器PFD和電荷泵CP主要面向高保真音響和車載音響電路系統(tǒng)的應用。 本文首先就鎖相環(huán)系統(tǒng)的發(fā)展、特點和國內外研究現狀

2、進行了介紹,然后給出了鎖相環(huán)的原理、模型及性能分析,接著介紹了鑒頻鑒相器PFD和電荷泵CP的工作原理及分類,并仔細分析了影響鑒頻鑒相器PFD和電荷泵CP性能的各項指標,如鑒相精度(死區(qū))、鑒相范圍、鑒相速度和電荷不匹配等問題,并根據實際情況提出本論文電路在設計中應該注意的問題。本論文設計的電路主要由：鑒頻鑒相器、電荷泵和電荷泵參考電流產生電路三個部分組成。由于鑒頻鑒相器PFD復位電路的延遲性能直接影響到鑒頻鑒相器PFD的各項性能指標,本

3、文基于MOS管的器件參數BSIM3v3模型,對鑒頻鑒相器PFD的復位電路作延遲性能估算。本論文所使用的電流偏置型電荷泵CP結構具有靜態(tài)功耗低、速度快、線性度好和電流匹配性能好的特點。論文中為電荷泵提供參考電流的偏置電流源在傳統(tǒng)結構的基礎上進行了優(yōu)化。作者基于華潤上華(CSMS)0.5μm CMOS DPTM Mixed Signal工藝和規(guī)則進行了版圖的設計。仿真結果表明鑒頻鑒相器PFD輸入參考頻率在0.15MHz～2 MHz變化時,鑒