發(fā)布時(shí)間：2017-09-13 23:52

  本文關(guān)鍵詞：CMOS集成可編程電荷泵鎖相環(huán)的研究與設(shè)計(jì)

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【摘要】：電荷泵鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)越來越多的出現(xiàn)在現(xiàn)代的電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,其低功耗、低抖動(dòng)、捕獲頻率范圍較大等優(yōu)異性能,受到硬件設(shè)計(jì)工程師的青睞。本文從鎖相環(huán)的發(fā)展歷史講起,介紹了鎖相環(huán)的理論從誕生到現(xiàn)在的發(fā)展歷史,為以后的理論研究方向作為參考;系統(tǒng)地說明了帶有電荷泵的鎖相環(huán)的基本理論,講述了鎖相環(huán)的常用的內(nèi)部構(gòu)造和數(shù)學(xué)模型,可以用于產(chǎn)生性能穩(wěn)定的時(shí)鐘;并對鎖相環(huán)整體電路系統(tǒng)及其內(nèi)部各模塊的性能做了比較全面的介紹。文中較為詳盡的介紹了一種電流可編程的電荷泵型鎖相環(huán)電路。從鎖相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)出發(fā),對鎖相環(huán)的大部分模塊進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化,尤其是鑒頻鑒相器模塊和電荷泵模塊的設(shè)計(jì),采用了新型結(jié)構(gòu)。其中鑒頻鑒相器使用了類似真實(shí)單相時(shí)鐘D觸發(fā)器的結(jié)構(gòu),電荷泵的設(shè)計(jì)采用了充電電流補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)。設(shè)計(jì)中采用的chrt018IC-TGO 0.18μm CMOS工藝,1.8V標(biāo)準(zhǔn)電源電壓。使用Cadence軟件中的Spectre仿真組件進(jìn)行的仿真分析,首先對各模塊的局部性能進(jìn)行仿真,然后進(jìn)行整個(gè)鎖相環(huán)的性能仿真。從仿真測試的結(jié)果來看,本設(shè)計(jì)提高了電路的速度,并且在很大程度上減小了鑒相“死區(qū)”;提升了電荷泵充電速度,可以更快的使輸出信號(hào)鎖定,主要性能基本都符合設(shè)計(jì)的目標(biāo)要求。
【關(guān)鍵詞】：CMOS 鎖相環(huán) 可編程電荷泵 Cadence
【學(xué)位授予單位】：河北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN911.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 鎖相環(huán)的發(fā)展史和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2 課題研究與設(shè)計(jì)的目的和意義10-12
• 1.3 鎖相環(huán)在工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用12
• 1.4 論文組織12-14
• 第2章 鎖相環(huán)的工作原理14-25
• 2.1 鎖相環(huán)的基本結(jié)構(gòu)14-15
• 2.2 鎖相環(huán)中的各個(gè)基本模塊15-24
• 2.2.1 鑒相器（PD）15-20
• 2.2.2 環(huán)路濾波器（LPF）20-22
• 2.2.3 壓控振蕩器（VCO）22-23
• 2.2.4 電荷泵（CP）23-24
• 2.3 本章小結(jié)24-25
• 第3章 鎖相環(huán)的各項(xiàng)性能指標(biāo)25-32
• 3.1 鎖相環(huán)的性能指標(biāo)25-26
• 3.1.1 捕獲頻率范圍25
• 3.1.2 鎖定時(shí)間25
• 3.1.3 同步范圍25-26
• 3.1.4 拉出范圍26
• 3.1.5 相位噪聲與抖動(dòng)26
• 3.1.6 面積和功耗26
• 3.2 鎖相環(huán)電路各模塊的性能指標(biāo)26-31
• 3.2.1 鑒相器（PFD）的性能指標(biāo)26-28
• 3.2.2 電荷泵的非理想因素對系統(tǒng)性能的影響28-30
• 3.2.3 壓控振蕩器的性能指標(biāo)30-31
• 3.3 本章小結(jié)31-32
• 第4章 鎖相環(huán)電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)32-49
• 4.1 鎖相環(huán)電路設(shè)計(jì)指標(biāo)及MOS管參數(shù)的確定32-33
• 4.2 鎖相環(huán)電路系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)33-36
• 4.3 鑒頻鑒相器(PFD)的設(shè)計(jì)36-39
• 4.3.1 幾種常見的鑒頻鑒相器36-38
• 4.3.2 本文鎖相環(huán)中PFD的設(shè)計(jì)38-39
• 4.4 電荷泵（CP）的設(shè)計(jì)39-43
• 4.5 濾波器（LPF）的設(shè)計(jì)43-44
• 4.6 壓控振蕩器（VCO）的設(shè)計(jì)44-47
• 4.7 分頻器（Frequence Divider）的設(shè)計(jì)47-48
• 4.8 本章小結(jié)48-49
• 第5章 鎖相環(huán)的仿真與測試49-60
• 5.1 鑒頻鑒相器的（PFD）的性能仿真49-51
• 5.2 電流可編程電荷泵（CP）的性能仿真51-53
• 5.3 壓控振蕩器（VCO）的性能仿真53-54
• 5.4 分頻器（Frequence Divider）的參數(shù)仿真54
• 5.5 鎖相環(huán)系統(tǒng)的參數(shù)性能仿真54-59
• 5.5.1 鎖相環(huán)系統(tǒng)輸入/輸出信號(hào)的仿真55-57
• 5.5.2 鎖相環(huán)系統(tǒng)鎖相過程內(nèi)部信號(hào)的仿真57-59
• 5.6 本章小結(jié)59-60
• 第6章 結(jié)語60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 附錄64-67
• 致謝67

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 魏建瑋;王珂;;鎖相環(huán)路的研究[J];黑龍江科技信息;2009年04期

2 刁應(yīng)蒿;;鎖相環(huán)路捕捉時(shí)間測量[J];計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò);1977年03期

3 S.C.Gupta ,李宗杰;數(shù)字式鎖相環(huán)路的現(xiàn)狀[J];科技譯報(bào);1972年02期

4 ;一種簡便的改進(jìn)鎖相環(huán)路牽引能力的方法[J];電訊技術(shù);1973年01期

5 趙志喜;一種鎖相環(huán)路快捕的方法[J];電子技術(shù)應(yīng)用;1984年04期

6 趙明江;;鎖相環(huán)路的設(shè)計(jì)與研制[J];長春光學(xué)精密機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào);1983年02期

7 高澤溪;王誕燕;;鎖相環(huán)路實(shí)驗(yàn)綜合裝置[J];實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理;1991年05期

8 陳正良;;一種新的雙D鎖相環(huán)路鎖定指示方法[J];電訊技術(shù);1993年04期

9 何家禎,劉青田;一種實(shí)用的鎖相環(huán)路[J];廣播與電視技術(shù);1999年03期

10 李堯;董姝敏;喬雙;;鎖相環(huán)的改進(jìn)及仿真[J];東北師大學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2005年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉青松;;微波取樣鎖相環(huán)設(shè)計(jì)與捕捉過程分析[A];2011年全國微波毫米波會(huì)議論文集（下冊）[C];2011年

2 高人莊;;鎖相環(huán)的特點(diǎn)及在通信中的應(yīng)用[A];四川省通信學(xué)會(huì)一九九四年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1994年

3 孔祥釗;李貴芳;柴宏貴;;鎖相環(huán)路的初步調(diào)試[A];2007年全國微波毫米波會(huì)議論文集（上冊）[C];2007年

4 任亮;呂明;;載波跟蹤數(shù)字三階鎖相環(huán)分析與設(shè)計(jì)[A];中國通信學(xué)會(huì)第五屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2008年

5 馮雷;;分諧波采樣鎖相環(huán)和分頻式鎖相環(huán)的性能比較[A];中國工程物理研究院科技年報(bào)（2003）[C];2003年

6 王萍;張志強(qiáng);;全站儀紅外發(fā)射系統(tǒng)鎖相環(huán)路設(shè)計(jì)研究[A];2007'中國儀器儀表與測控技術(shù)交流大會(huì)論文集（二）[C];2007年

7 陸惠義;;八毫米半主動(dòng)導(dǎo)引頭鎖相前端[A];1999年全國微波毫米波會(huì)議論文集(下冊)[C];1999年

8 謝彥;蔡勇;;鎖相環(huán)路對氫原子鐘性能影響的實(shí)驗(yàn)分析[A];第二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)電子文集[C];2011年

9 王峗;袁嗣杰;楊君;;二階鎖相環(huán)路的數(shù)字域相圖法非線性分析[A];第十四屆全國信號(hào)處理學(xué)術(shù)年會(huì)(CCSP-2009)論文集[C];2009年

10 陳小魚;齊建中;宋鵬;;一種精確GPS授時(shí)方法的研究與實(shí)現(xiàn)[A];第三屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航學(xué)術(shù)年會(huì)電子文集——S04原子鐘技術(shù)與時(shí)頻系統(tǒng)[C];2012年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 孫泉;單片有源像素傳感器中鎖相環(huán)時(shí)鐘發(fā)生器研究[D];北京航空航天大學(xué);2010年

2 馬卓;面向高性能CPU的鎖相環(huán)低抖動(dòng)技術(shù)研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

3 趙巖;高精度快速非陀螺尋北系統(tǒng)速度穩(wěn)定性研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2005年

4 鄭永正;UWB系統(tǒng)中時(shí)鐘電路的研究與設(shè)計(jì)[D];復(fù)旦大學(xué);2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張曼蓉;基于鎖相環(huán)的超低差頻信號(hào)檢測技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2015年

2 趙雪;鎖相頻率合成電路仿真分析及設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)[D];中國科學(xué)院研究生院(空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心);2015年

3 王傳林;三相并網(wǎng)逆變器軟件鎖相技術(shù)的研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2015年

4 王峰;寬帶光鎖相環(huán)技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

5 宋艷紅;基于FPGA的GNSS信號(hào)載波同步技術(shù)研究[D];大連海事大學(xué);2015年

6 徐汝云;MICS接收機(jī)中小數(shù)分頻鎖相環(huán)的研究與設(shè)計(jì)[D];電子科技大學(xué);2014年

7 侯力梅;CMOS鎖相環(huán)的研究與設(shè)計(jì)[D];黑龍江大學(xué);2015年

8 白海強(qiáng);數(shù)字延遲鎖相環(huán)鎖定算法研究[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2014年

9 鄭鵬;科斯塔斯鎖相環(huán)在光纖激光器相干合成中的應(yīng)用研究[D];西安電子科技大學(xué);2015年

10 王麗;CMOS快速鎖定鎖相環(huán)的研究與設(shè)計(jì)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：846646