文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
CMOS电荷泵锁相环的分析与设计
姓名:王磊
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:郝跃
20070101
摘要究了环路性能、环路参数。然后对电荷泵锁相环的基本模块一一鉴频鉴在研究大量资料的基础之上,先对锁相系统的基本工作原理进行了分析,以传统模拟锁相环的结构为基础,分析了锁相环的数学模型,并以此为出发点对锁相环的跟踪性能、捕获性能、及稳定性等各种性能进行了分析。由于本设计采用的是电荷泵锁相环的形式,它的结构与传统的锁相环有所不同,因此论文从系统设计角度出发对电荷泵锁相环的工作原理、数学模型以及基本性能也进行了比较详细的分析,进一步地研相器、电荷泵以及压控振荡器的常用电路进行了结构分析和性能比较。本文设计了一个用于敝踊指吹缏返乃嗷菲德首酆器,论文主要阐述了这个电路系统的设计方法。环路中的鉴频鉴相器采用了双边沿触发的电路结构,有效地减小了传统鉴频鉴相器中的死区。电荷泵结构也作了一定的改进,采用了消除过冲现象的电荷泵电路,减小了非理想因素。本文对锁相环核心模块压控振荡器进行了深入研究与设计,实现了一个高线性度差分结构的压控振荡器。分频器采用单相时钟逻辑实现。,从锁相环的仿真结果可知,我们的理论研究结果和实验结果相符。关键词:电荷泵锁相环鉴频鉴相器电荷泵压控振荡器
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■./厂日期::导师签名:本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果;也不包含为获得西安电子科技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。申请学位论文与资料若有不实之处,本人承担一切相关责任。本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期论文工作的知识产权单位属西安电予科技人学。本人保证毕业离校后,发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件,允许查阅和借阅论文;学校了以公伽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苈畚脑诮密后应遵守此规定日期:
第一章绪论锁相技术的历史定的简称,其具体含义是相位同步的自动控制,或者说是利用相位自动回顾锁相技术的发展的历史,锁相技术的发现距今已有三百多年了。题。描述了实现同步检波技术的关键是如何产生一个本振信号,使之与输入信号载波频率完全相同,而且在相位上也保持一致,也就是说,本对同步信号的干扰,使电视信号的同步性能得到很大的改善,使电视信相环路作为导弹信标的跟踪滤波器获得成功,,同时解决了锁相环最佳化设噪声锁相环路的非线性理论问题。随后在七十年代虲进行了有噪声的一阶、二阶以及高阶锁相环路的非线性理论分析,并做了大量实验来充实其理论。同时随着集成电路技术的发展,逐渐出现了集成环路部件⑼ㄓ玫テ伤嗷芬约岸嘀肿ㄓ眉伤嗷罚嗷分鸾变成了一个低成本、使用便捷的多功能部件,这就为锁相技术在更广泛锁相的概念是在世纪年代提出的,它是相位锁调节的方法实现两个信号的相位同步。锁相环是完成自动相位控制的负反馈环,它使一个信号或系统能精确地跟踪另一个信号或系统的电路,更确切地说,锁相环是这样的一个电路,这个电路不仅在频率上而且在相位上使一个由振荡器产生的输出信号和输入参考信号相同步。早在辏琀第一个获得了锁相原理的第一手观察资料,并第一次给出了两个振荡器之间出现相位锁定的物理解释·。但是因为当时科学技术条件的限制,没有被引起重视和得到应有的发展。而锁相技术的第一次数学描述是在闎谝桓龉ǹ7⒈砹怂嗷仿返氖述【,提出了同步检波理论。他在文章中论述了无线电信号的同步接收问振信号必须与输入信号相位锁定,由此提出来必须发展锁相技术这一课题。晁嗷返谝淮纬晒τ糜诘缡踊栊型阶爸弥校种圃肷号稳定清楚。随后,在彩色电视接收机中也用锁相环路来同步彩色脉冲串。在五十年代,随着空间技术的发展,由蚏研究的利用锁计的问题5搅肆甏琕在《相干通信原理》一书中研究了无
锁相环的分类和应用的领域应用提供了条件。阶环路瞬态分析的新模型,直观的阐述了环路的锁定过程。但是还有很多物理现象和问题得不到解释。直到现在,世界各国的科技工作者还在对锁相技术的理论和应用进行广泛深入的研究。.嗷返姆掷根据锁相环的部件电路类型,锁相环可以分为:模拟锁相环、数模混合锁相环、数字锁相环和软件锁相环。对于模拟锁相环其鉴相器路。第一