應(yīng)用于時(shí)鐘發(fā)生器的延遲鎖相環(huán)的設(shè)計(jì).pdf

1、延遲鎖相環(huán)是時(shí)鐘發(fā)生器電路的一個(gè)重要部分。相比于鎖相環(huán)，延遲鎖相環(huán)內(nèi)用壓控延遲線代替壓控振蕩器，其時(shí)鐘抖動(dòng)更低，系統(tǒng)更加穩(wěn)定，因而應(yīng)用前景更加廣泛。本文對(duì)延遲鎖相環(huán)電路的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了調(diào)研，并對(duì)其系統(tǒng)及各主要模塊的工作原理進(jìn)行了深入研究和分析，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一種可以應(yīng)用于時(shí)鐘發(fā)生器的高頻率、低抖動(dòng)性能的延遲鎖相環(huán)。
　　本文設(shè)計(jì)的延遲鎖相環(huán)主要部分為五個(gè)模塊：鑒相器、電荷泵、濾波器、壓控延遲線和偏置部分。鑒相器采用了動(dòng)態(tài)D

2、觸發(fā)器，實(shí)現(xiàn)了低功耗，解決了鑒相器中存在的鑒相死區(qū)和工作速度慢的問(wèn)題，并且針對(duì)于實(shí)際鎖定時(shí)輸出時(shí)鐘波形的毛刺現(xiàn)象，提出在鑒相器兩個(gè)輸入端加入反相器進(jìn)行隔離，從而抑制了系統(tǒng)輸出時(shí)鐘的毛刺。電荷泵釆用折疊運(yùn)放實(shí)現(xiàn)了充放電電流的良好匹配，有效減小了系統(tǒng)的抖動(dòng)。壓控延遲線采用了自偏置結(jié)構(gòu)的差分可控電流源型延遲單元，抑制共模噪聲的同時(shí)減小了系統(tǒng)的抖動(dòng)，此外還采用低壓差線性穩(wěn)壓器進(jìn)行供電，減小了電源電壓波動(dòng)對(duì)于延遲時(shí)間的影響以及系統(tǒng)的抖動(dòng)。濾波器由

3、分壓電路產(chǎn)生初始電壓，該分壓電路由起始電路控制，也可以由外接的芯片開(kāi)關(guān)控制，從而可以避免系統(tǒng)發(fā)生錯(cuò)誤鎖定。
　　本文設(shè)計(jì)的延遲鎖相環(huán)基于SMIC0.18μm CMOS工藝進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過(guò)Spectre仿真器對(duì)各個(gè)模塊電路以及系統(tǒng)電路進(jìn)行仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電源電壓為1.8V時(shí)，電路工作頻率范圍從500MHz到750MHz。當(dāng)輸出時(shí)鐘為500MHz時(shí)，均方根抖動(dòng)0.576ps，峰峰抖動(dòng)為7.331ps，功耗約為1.72mw;當(dāng)輸出時(shí)鐘