【摘要】： 本文設(shè)計了一個應(yīng)用于微處理器中作為時鐘驅(qū)動的高性能電荷泵鎖相環(huán)(CPPLL)電路,本次設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)的CMOS電荷泵鎖相環(huán)結(jié)構(gòu),主要包括鑒頻鑒相器、電荷泵、低通濾波器、壓控振蕩器、分頻器五個部分。在詳盡分析鎖相環(huán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)和基本原理的基礎(chǔ)上,研究了其相位噪聲特性和環(huán)路特性,并對該鎖相環(huán)進(jìn)行了詳細(xì)的模擬仿真。最后,完成版圖繪制和后仿真工作。 為了使整個電荷泵鎖相環(huán)的電路結(jié)構(gòu)達(dá)到最優(yōu)化,本次設(shè)計采用多種新結(jié)構(gòu):采用了有效消除死區(qū)的鑒頻鑒相器結(jié)構(gòu);采用了低功耗、高充放電速度、并很好抑制電荷共享效應(yīng)的電流模電荷泵結(jié)構(gòu);采用了寬振蕩范圍、低噪聲的兩級差分負(fù)阻壓控振蕩器結(jié)構(gòu);采用了噪聲低、功耗小的電流模濾波器電路;采用了工作速度較快的Master-slave分頻器電路。 通過仿真驗證,本設(shè)計在以理想時鐘源為參考信號時,系統(tǒng)鎖定時間為12.5μs,中心振蕩頻率為533MHz輸出頻率66MHz,環(huán)境溫度在-55℃～125℃之間變化時,頻率抖動為:ΔF p?p=87.721Hz,相對頻率抖動為:0.0021442‰;周期抖動為:ΔT p?p=4.289ps,相對周期抖動為:0.0021445‰。鎖相環(huán)的整體功耗小于30mW。實現(xiàn)了穩(wěn)定性好,鎖定時間快,功耗低的設(shè)計目標(biāo)。
【圖文】：

可應(yīng)用于光學(xué)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。芯片 ZL30461 滿足 OC-12 光學(xué)載波 12 級的通信要求(速率可以達(dá)到 12 51.84Mb/s=622Mbit/s)，ZL30414 可工作在光學(xué)載波第 192 級線路速率的光學(xué)線路卡上。該公司芯片適用于 SDH/SONET(同步數(shù)字體系/同步光學(xué)網(wǎng)絡(luò))邊緣設(shè)備中的線路卡設(shè)計。芯片 ZL30102，支持 ITU-T G.823 和 G.824 對應(yīng)2048kbit/s 和 1544kbit/s 接口，同時還支持用于 ISDN 的 ANSI T1.403 和 ETSI ETS300011 接口，工作溫度 40~ + 85°C，64 管腳 TQFP 封裝，可以同步接收三個頻率參考信號，延時頻率精度為71 10 × s。模擬器件(Analog Device)，該公司的 PLL 芯片主要用于寬帶無線接收、衛(wèi)星系統(tǒng)、儀器使用以及無線局域網(wǎng)。芯片 ADF4106，如圖 1-1 所示[14]，帶寬 6GHz，最大輸入?yún)⒖碱l率 300MHz，電源供電電流 13mA，，采用 16 腳 TSSOP 和 20 腳 CSP封裝形式，工作電壓 2.7V～3.3V，采用可編程雙模預(yù)置分頻器，可編程電荷泵電流，三線串行接口，相位噪聲可以達(dá)到 219dBc/Hz，還包含模擬和數(shù)字鎖定檢測，軟硬件掉電模式。Analog Device 公司還包括其他型號的 PLL 芯片，如 ADF4108、ADF4002、ADF4117 等，其中 ADF4108 的帶寬可以達(dá)到 8GHz，ADF4002 的相位噪聲在 222dBc/Hz，ADF4117 的供電電流為 4.5mA。

在高速運(yùn)行的 CPU 上[18]、有線電視(CATV)設(shè)備上[19]、移動通訊、無線手持設(shè)備、無線局域網(wǎng)[20-22]、衛(wèi)星通訊[23]、光纖通訊以及 VFC 壓頻轉(zhuǎn)路等[23-25]。.4.1 頻率合成在許多應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)往往需要不同頻率的時鐘信號或者要求頻率不斷的時鐘。鎖相環(huán)通�？梢援a(chǎn)生這些頻率間隔小而精確的時鐘；另外，在射頻中往往要產(chǎn)生高頻本地時鐘，這可以通過鎖相環(huán)將外部提供的低頻參考時鐘來實現(xiàn)[27]；最后，鎖相環(huán)通過采用小數(shù)分頻器可以實現(xiàn)精確的任意小數(shù)時鐘。鎖相環(huán)頻率合成器的基本結(jié)構(gòu)如圖 1-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號】：TN911.8;TP332

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 陸振雨,朱江,張爾揚(yáng);基于ADF4106的鎖相環(huán)頻率合成器設(shè)計與實現(xiàn)[J];電子工程師;2003年01期

2 劉靜波;;MC145163P型鎖相頻率合成器的原理與應(yīng)用[J];國外電子元器件;2005年12期

3 魯昆生,王福昌;電荷泵鎖相環(huán)設(shè)計方法研究[J];華中理工大學(xué)學(xué)報;2000年01期

本文編號：2685824