電流模自偏置鎖相環(huán)的設計.pdf

1、隨著無線通信技術的發(fā)展，CMOS單片射頻收發(fā)機由于其成本低、功耗小、集成度高等而被廣泛使用。作為射頻收發(fā)機中的關鍵模塊，頻率合成器是從一個或多個頻率中產(chǎn)生多頻率的系統(tǒng)。它是將一個高精度、高穩(wěn)定度的標準參考頻率經(jīng)過混頻、倍頻或分頻等，實現(xiàn)加、減、乘、除四則運算，產(chǎn)生大量的具有同樣精確度和穩(wěn)定度的頻率源。高精確度和高穩(wěn)定度的頻率，一般采用晶體振蕩器來實現(xiàn)的。但是晶體振蕩器的頻率是單一的，且只能在極小的范圍內微調。然而，現(xiàn)在許多應用都要求在一

2、個很寬的頻率范圍內提供大量穩(wěn)定的頻率點。鎖相環(huán)如果可以在較寬的頻率范圍內實現(xiàn)低抖動輸出信號，那么它就可以應用于有不同頻率要求的頻率合成器系統(tǒng)。
　　本文以多模式頻率合成器為目標，對在寬輸入/輸出頻率范圍內實現(xiàn)低抖動的電流模鎖相環(huán)的設計理論、模型分析進行了深入研究。
　　通過分析鎖相環(huán)基本工作原理、結構和動態(tài)特性，對其穩(wěn)定性進行了簡單論述。在對電荷泵鎖相環(huán)理論的分析中，列舉了組成電荷泵鎖相環(huán)各子模塊的結構及設計要求，并對其噪聲

3、特性進行分析。
　　基于電流模式電路的優(yōu)點：線性動態(tài)范圍大、高頻性能優(yōu)越、電路結構簡單、更適合于并行處理等，本文提出了基于電流模自偏置技術的鎖相環(huán)設計，此結構采用電流控制振蕩器，直接由電流過沖實現(xiàn)成比例項，電荷泵電流與振蕩器控制電流成比例。積分項電荷泵電流的比例因子受其自身參考頻率的控制，從而實現(xiàn)了自適應帶寬鎖相環(huán)可以動態(tài)調整鎖相環(huán)參數(shù)以達到在各工作點的輸出信號抖動性能最優(yōu)化的特點。解決了傳統(tǒng)固定帶寬電荷泵鎖相環(huán)只能在一個工作狀態(tài)