文档介绍：摘要电荷泵锁相环具有易集成、低功耗、无相差锁定、低抖动等优点,运用十分广泛。在面向片上系统氖敝硬鞯挠τ弥校绾杀盟相环在噪声、功耗、面积等方面有了更高的要求。高速、低抖动电荷泵锁相环的设计与实现是论文的中心。本文的主要研究内容为从系统、电路、版图三个方面对电荷泵锁相环的性能进行设计和优化。本文以理论分析为基础,介绍了二阶电荷泵锁相环的设计方法,并着重阐述了环路参数优化、电路结构改进等减小输出时钟抖动、提高电路工作速度等技术。在系统理论方面,论文在介绍环路结构的基础上,推导了电荷泵锁相环的连续时间线性模型,并分析了它的稳定性、动态特性和噪声特性,目的是得出系统环路参数的选择原则,为高速、低噪声电荷泵锁相环的系统级设计和优化奠定理论基础。在电路理论方面,选择合适的电路拓补结构,根据系统设计的结果来设置合适的电路参数,仿真优化并最终实现整个电荷泵锁相环。论文分析电路实现时,主要考虑的方面是:鉴频鉴相器的死区消除、电荷泵电流失配、压控振荡器的噪声抑制及可编程环路分频器的速度优化等。重点研究了压控振荡器的设计及实现:优化相噪特性,提高增益曲线线性度。最后,本文给出了电荷泵锁相环各个模块的前仿真结果,后仿真结果,以及整个系统的前仿真和后仿真结果。在锁相环设计方面,论文紧扣高速和低抖动这两个性能指标,完成了从系统级、行为级到电路级的整个设计流程,并且对电路结构部分进行了详细分析与介绍。,,在输入参考频率为涑銎德饰ㄊ奔小于¨奈谑涑保胺碌姆宸宥抖嘉关键词锁相环;低抖动;电荷泵;环路滤波器:压控振荡器。
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导师签名:二陋日期:毕买牧菇忉。。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅;学校可以公布论文的全部或部分内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑签名:
第滦髀研究背景及意义现代集成电路发展迅速,基于艺器件尺寸可按比例缩小,单位面积上可集成的器件成几何级数增长,为系统集成提供了保证。同时,为减小芯片面积降低成本,模拟集成电路采用和数字系统相同的工艺成为发展趋势。并且,工艺具有工作电压范围宽、静态功耗低、抗干扰能力强等优点,因此采用主流数字集成电路工艺设计制造模拟集成电路成为片上系统闹髁鞴ひ铡近年来,随着半导体集成电路技术的迅速发展,集成锁相环以其体积小、使用方便的优势,广泛应用于数字系统时钟发生器,通信系统中本地频率合成器和信号时钟恢复电路。半导体工业的发展使得现代集成电路的工作速度不断增加,处理器的工作频率也在不断提高,即其工作的时钟周期变得越来越短,因此高速处理器对时钟设计提出了日益严格的要求。锁相环且桓霰栈废辔豢刂葡低常芄焕靡桓鼍非椅榷ǖ钠德什生一系列频率准确的信号,为系统内部和其它模块提供稳定的时钟。锁相的目的在于通过反馈调节使输出信号相位锁定或跟踪输入信号的相位变化,其结果是使相位误差尽量地小。根据频率与相位的交换关系,在相位差固定的情况下,频率差为零,因此锁相环可以实现两个信号的相位同步,频率相同。集成电路技术的进步使得电荷泵锁相环朝着片上集成的方向发展。现在,集成锁相环己经成为数字、模拟和射频集成通信系统中不可或缺的基本部件。起初,低噪声电荷泵锁相环主要由双极型工艺实现,它具有高速、低噪声等优点,但集成度不高、成本较高、功耗较大。随着工艺技术的发展,人们更倾向于用这一低成本的工艺来实现片上锁相环。电荷泵锁相环常用的结构有两种:。瓹谐振结构具有很好的噪声性能,但是调谐范围不大,片上电感建模困难,对工艺的要求高,需要较大的面积,成本高。环形振荡器结构虽然噪声性能较差,但是调谐范围大,与工艺的兼容性好,面积小,成本低,广泛应用于片上集成通信系统中【俊随着集成电路系统工作速度的加快,锁相环的输出时钟频率越来越高:同时,系统低误码率通信也对锁相环的噪声性能提出了很高的要求。因此,深入研究高速低噪声电荷泵锁相环并掌握其设计方法是十分必要的。第绪论
锁相环的发展及分类锁相曲的概念早在世纪年代就被提出,但只有当锁相环在集成电路上实现之后,它才迅速在