一種應(yīng)用于soc芯片帶鎖定檢測的高精度鎖相環(huán)的設(shè)計與研究

1、目 錄@ 錄  I摘 要  IIIA b str a c t IV引 言  1第一章 時鐘發(fā)生器設(shè)計技術(shù)  4第 一節(jié) 鎖 相環(huán)技 術(shù)  41. 1.1 基 本 的鎖 相 環(huán) 結(jié) 構(gòu)  41. 1. 2 簡單鎖相環(huán)的數(shù)學(xué)分析1 51 1 61  61. 1. 3 簡單鎖相環(huán)的穩(wěn)定性分析w  7第 二節(jié) 結(jié) 構(gòu)分 類  9第 三節(jié) 鎖 相 環(huán)特 性 與技 術(shù) 指標(biāo)  10第 四節(jié) 鎖 相環(huán) 的工作狀態(tài)  11第 五

2、節(jié) 鎖 相環(huán) 的應(yīng) 用  11第二章 電荷泵鎖相環(huán) 原理與結(jié)構(gòu)分析  14第 一節(jié) 電荷 泵 鎖 相 環(huán) 的原 理  142. 1. 1 電荷 東鎖 相環(huán) 的組成 結(jié)構(gòu)  142. 1. 2 電荷 泵 鎖 相 環(huán) 的工作 原理  15第 二節(jié) 電荷泵鎖 相環(huán) 的數(shù) 學(xué)分析  162. 2. 1 電荷泵鎖相環(huán)傳輸函數(shù)分析1 51  162. 2. 2 電荷泵鎖相環(huán)穩(wěn)定性分析1 31  17第 三節(jié) 電荷 泵 鎖 相 環(huán) 結(jié)

3、 構(gòu) 分析  182. 3. 1 鑒頻鑒相器( PFD ) 182. 3. 2 電荷栗 (C harge P um p )  222. 3. 3 低 通濾 波器 (L P F ) 262. 3. 4 壓 控 振 蕩 器 （ V C O )  2 82. 3. 5 分 頻 器 （ D i vi der)  30第三章 電荷泵 鎖相環(huán)模塊設(shè)計  32第 一節(jié) 鑒 頻 鑒相 器 （ P F D )  323.1. 1 鑒頻鑒

4、相器 的基本結(jié)構(gòu)  323.1. 2 鑒 頻 鑒 相 器 的 電路 實 現(xiàn)  34第二節(jié) 電荷菜(C harge P um p) 353. 2. 1 電荷泵 的基 本 結(jié)構(gòu)  353. 2. 2 電荷泵 的 電路實現(xiàn)  40第三節(jié) 低通濾波器( L P F) 403. 3. 1 L P F 的基本 結(jié) 構(gòu)  403. 3. 2 低 通 濾 波 器 的 電路實 現(xiàn)  43第四節(jié) 壓控振蕩器( V C O ) 453.

5、4. 1 壓控振 蕩器 的基 本 結(jié) 構(gòu)  45I摘 要隨著片上系統(tǒng)(Sys t em on Chi p,SoC)技術(shù)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)對時鐘的要求也的不斷提高，因此，作為系統(tǒng)時鐘提供模塊的鎖相環(huán) （ Phase L ocked L oop,PLL ) 時鐘發(fā)生 電路也逐漸成 為 SoC 系統(tǒng)越來越重要 的組成 部分 ，在一 定程 度 上 ， PL L 的性 能對整個 SoC 系統(tǒng) 的性 能有著 至關(guān)重要影 響 。本論文的選題 ，正是

6、基 于某 SoC 芯片的應(yīng)用，需要給系統(tǒng)提供符合要求 的 高精度帶鎖定檢測 的時鐘產(chǎn)生模塊 。并且 是基于兩個不 同的系統(tǒng) ，要求在 SM IC 0. 18um 和T SM C 65nm 工 藝下 ，分 別 進(jìn) 行 電路 設(shè)計與仿 真 ，并且 會作為 時鐘提供單元 ， 整 合到電路 系 統(tǒng) 中一 起 流 片 。此 課題 主 要 有兩 個 方 面 ：一 是選 擇 了應(yīng) 用廣泛 且 有 著 良好 性 能 的 電荷 泵 鎖 相環(huán)(Char

7、 ge Pum p PLL ,CPPLL ) 來作為時鐘發(fā)生器電路， 并且對每個模塊調(diào)研選擇， 最終設(shè)計 出在輸 出時鐘頻率 范 圍、高精 度低抖動 、 以及鎖 定 時 間等 方面都符合系 統(tǒng)要求的時鐘產(chǎn)生 電路 。 二是設(shè)計 時鐘檢測模塊 ， 滿足系統(tǒng)只對穩(wěn)定時鐘 的需求 ， 并且在 SO C系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)位與換頻 時 ，鎖 定檢測 電路與接 口電路 ，能夠很好 地 配合 P L L 環(huán)路 ，在系統(tǒng)要求 的各種 工作狀態(tài)及狀態(tài)轉(zhuǎn)換 時