用于頻率合成器的電荷泵鎖相環(huán)設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)、雷達(dá)、導(dǎo)航技術(shù)，尤其是無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，CMOS單片射頻收發(fā)機(jī)由于其低成本、低功耗、高集成度的特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。而頻率合成器是射頻收發(fā)機(jī)中的關(guān)鍵部分，它能滿(mǎn)足對(duì)頻率穩(wěn)定度、頻譜純度、頻率范圍和輸出頻率個(gè)數(shù)等的較高要求。頻率合成器是從一個(gè)或多個(gè)頻率中產(chǎn)生多頻率的系統(tǒng)，它以鎖相環(huán)技術(shù)為基礎(chǔ)。本文以頻率合成器為目標(biāo)，圍繞其主要部分-電荷泵鎖相環(huán)的理論、模型和設(shè)計(jì)，進(jìn)行了深入的研究。 在分析鎖相環(huán)基本線性模型的基礎(chǔ)

2、上，建立起電荷泵鎖相環(huán)的高階線性模型，并分析了高階環(huán)路的穩(wěn)定性。同時(shí)建立了電荷泵鎖相環(huán)的噪聲模型，為后面的低層次設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論依據(jù)。然后詳細(xì)介紹了鎖相環(huán)各模塊電路的工作原理。比較了鑒相器的各種實(shí)現(xiàn)方式，針對(duì)鑒相器的死區(qū)效應(yīng)與工作頻率之間的矛盾，對(duì)電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。比較了各種電荷泵在非理想因素上的表現(xiàn)，并討論這些因素，包括電流匹配、時(shí)鐘饋通、電荷共享等的影響。 接下來(lái)本文采用0．18μm工藝設(shè)計(jì)了一個(gè)電荷泵鎖相環(huán)。以自頂

3、向底的設(shè)計(jì)方法，從制定設(shè)計(jì)指標(biāo)開(kāi)始，進(jìn)行了各層次的設(shè)計(jì)。其中設(shè)計(jì)的鑒頻鑒相器消除了死區(qū)效應(yīng)，鑒相精度高，并且可以達(dá)到很高的工作頻率；設(shè)計(jì)的高性能電荷泵采用誤差放大器技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了很好的電流匹配性能；根據(jù)建立的系統(tǒng)模型，設(shè)計(jì)并優(yōu)化了三階環(huán)路濾波器的參數(shù)，能夠很好地抑制高次諧波。 最后對(duì)電荷泵鎖相環(huán)的版圖進(jìn)行了研究和設(shè)計(jì)。論述了模擬電路和數(shù)?；旌想娐钒鎴D的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，分析了混合電路版圖中的噪聲和干擾的來(lái)源，并介紹了相應(yīng)的解決方法。根據(jù)版