本文關(guān)鍵詞：用于自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的CameraLink接口相機(jī)設(shè)計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《湖南大學(xué)》 2015年

應(yīng)用于高速串行接口的高性能鎖相環(huán)設(shè)計與實現(xiàn)

邱玉松  

【摘要】：鎖相環(huán)是無線通信和高速串行接口等電子系統(tǒng)中的核心模塊,隨著系統(tǒng)復(fù)雜度的提高,在低相噪、快速響應(yīng)及低電磁干擾等特性上面臨著越來越苛刻的要求。本文圍繞鎖相環(huán)在高速串行接口中的頻率綜合和時鐘產(chǎn)生兩個應(yīng)用,對噪聲優(yōu)化、恒定壓控增益、快速鎖定及占空比優(yōu)化等方面進(jìn)行分析和研究。 從環(huán)路穩(wěn)定性和相位噪聲出發(fā),分析了鎖相環(huán)的工作原理,闡述了鎖相環(huán)環(huán)路參數(shù)的設(shè)計過程,提出了整數(shù)分頻和△∑小數(shù)分頻鎖相環(huán)的相位噪聲模型,并對各模塊分別進(jìn)行噪聲優(yōu)化和具體電路設(shè)計。提出恒定壓控增益方案解決鎖相環(huán)中壓控增益變化較大的問題,實現(xiàn)了一款9.5-10.6GHz的寬帶壓控振蕩器；提出一種改進(jìn)的自動頻率校正技術(shù),大大縮短頻率自校準(zhǔn)的時間,提高校正精度,實現(xiàn)鎖相環(huán)的快速鎖定。提出一種占空比校正電路,改善傳輸信號的質(zhì)量,降低系統(tǒng)的抖動,對鎖相環(huán)的占空比進(jìn)行優(yōu)化；提出了兩種電荷泵結(jié)構(gòu),采用可編程結(jié)構(gòu)來補(bǔ)償環(huán)路帶寬的變化,降低電荷泵電流的失配,減小雜散。 采用SMIC55nm CMOS工藝設(shè)計并實現(xiàn)了一款應(yīng)用于高速串行接口的整數(shù)分頻頻率綜合器芯片,面積為0.33mm2。測試結(jié)果表明：芯片的中心頻率是5GHz,AFC耗時約為4.2μs,系統(tǒng)總的建立時間在15μs左右；在1MHz頻偏處的相位噪聲為-110.04dBc/Hz,功耗為20mW,均方根抖動為0.35ps,芯片具有優(yōu)良性能。 針對高頻時鐘易受到電磁干擾的問題,在整數(shù)分頻頻率綜合器芯片的基礎(chǔ)上,采用Huali55nm CMOS工藝設(shè)計并實現(xiàn)了一款擴(kuò)頻時鐘發(fā)生器芯片,芯片面積為0.28mm2。測試結(jié)果表明：該芯片的核心工作頻率是10GHz,芯片的調(diào)制頻率是30.525kHz,擴(kuò)頻范圍為5000ppm,在1MHz頻偏處相位噪聲為-106.17dBc/Hz,EMI峰值能量降落16.46dB,功耗僅為17.4mW,芯片性能優(yōu)良,驗證了設(shè)計的正確性。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.8
【目錄】：

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本文編號：201522