文档介绍：电子科技大学
硕士学位论文
面向卫星导航接收机应用的时钟源与模数转换器芯片设计
姓名:叶鹏
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:文光俊
20090501
摘要锁相环是一种输出信号在频率和相位上能够与输入参考信号同步的电路,它是模拟及数模混合电路中一个基本的并且非常重要的电路模块。由于锁相环具有捕获、跟踪以及窄带滤波的能力,因此它被广泛地应用于航天、通信以及微处理器等许多领域。锁相环在微处理器领域中的一个重要应用就是为系统提供片内时钟,它是微处理器时钟电路中的核心模块。随着集成电路的发展以及际醯出现,锁相环己经成为超大规模集成电路和模拟集成电路中一个必不可少的模块,模数转换器是现代通信、雷达、声纳以及众多消费电子产品中的关键器件。作为模拟与数字电路的接口电路,高性能的模数转换器对设计系统的实现尤其重要,而当今科学技术的发展对模数转换器性能,特别是速度上的要求越来越高,上,设计了一个氖敝釉吹缏泛汀ǜ的模数转换器。将时钟源的时钟输出做为模数转换器的采样时钟。首先详细分析了锁相环和模数转换器的基本理论,并且使用对锁相环时钟源建立了时域模型来验证环路参数的正确性,然后在肪诚拢褂肑工艺对时钟源电路和模进行版图设计,使用仿真软件进行仿真,性能达到预期目标,最终完成了整个设计工作。关键词:锁相环,时钟源,模数转换器因此对锁相环电路的研究和设计具有相当重要的意义。甚至成为决定设备性能的关键因素。本文在分析了锁相环时钟源和模数转换器的基本原理和典型电路结构的基础数转换器进行原理图设计,使用
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繇华陉一吼叫年耰/:皇超眙导师签名:互盏垒主:独创性声明关于论文使用授权的说明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,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本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全等复制手段保存、汇编学位论文。C艿难宦畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑说明并表示谢意。的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描
第一章引言锁相环的发展和研究现状可少的。在很多种情况下,一个电子系统中往往需要多个频率的信号源,并且还研究,应用也越来越多。由于卫星导航系统涉及到一个国家的政治、经济、军事等领域,对维护国家利益具有重大意义。从年起,我国开始建设拥有自主知识产权的全球卫星导航系统一北斗卫星导航系统,到年底我国己成功发射了拧氨倍返己绞匝卫星”,建成了北斗导航试验系统,也称为第一代北斗卫星导航系统。现在我国正在紧锣密鼓的建设第二代北斗卫星导航系统,总共计划发射颗卫星,目前为止已经发射了盼佬牵苹甑椎诙倍返己蕉ㄎ幌低痴酵度胧褂谩因此设计北斗定位导航系统的导航终端是必须的,目前国内已经有几家公司也开始设计北斗二代的终端产品,但是尚未取得成功,因此其研究意义极其重大。到目前为止,锁相环技术在航天、计算机以及其它许多领域都得到了非常广泛的应用【。同时,锁相环电路也从最基本的二阶环发展到了三阶或更高,从单环在很大程度上都得到了提高,锁相环电路的制造工艺也相应的得到了快速发展。要使用Ⅲ.宓幕衔锇氲继比如砷化镓工艺词迪郑攀甏岳矗电路技术与工艺技术得到了快速发展,现在主要采用和工艺来实现,其中采用工艺来实现的占绝大部分。对于全集成的锁相环芯片,现在市场上的高性能产品主要集中在国外的一些日本富士通公司ü公司等等【俊6谥挥猩偈恍在现代电子通信系统中,稳定、重复的波形信号也ā⒎讲ǖ是必不有一定的同步要求。所以,信号发生、信号同步、频率合成都是电子系统的基本组成部分,而且往往成为通信系统中的关键技术,由此锁相环技术得到了广泛的发展到了复合环。随着微电子技术的迅猛发展,芯片的集成度和系统的工作频率对于高速锁相环话闫德蚀锏紾量级此担A寺闼俣鹊囊G螅缙谥知名公司手中,如国家半导体公司、模拟器件公司⒏咄ü采拦龋褂
模数转换器的发展与研究现状相环设计与世界先进水平相比也相差甚远,因此设计出具有自主知识产权,与世界先进水平同步甚至超过世界先进水平的锁相环芯片迫在眉睫,因此本课题具有由抗混迭滤波器、采样/保持电路、量化和编码及控制电路组成,其中抗混迭滤波器滤的作用是滤除掉输入模拟信号频带以外的无用信号,留下频带以内的有用信保持电路的作用是在变换过程中保持采样值不变;量化电路将采样值变换为对应的二进制数字