基于全差分環(huán)形振蕩器的電荷泵鎖相環(huán)設(shè)計(jì).pdf

1、隨著集成電路發(fā)展，集成電路已經(jīng)廣泛應(yīng)用于便攜電子設(shè)備、計(jì)算機(jī)、數(shù)字電視、通信、衛(wèi)星、航空航天和遙控遙測(cè)等領(lǐng)域。作為集成電路尤其是數(shù)?；旌想娐返臅r(shí)鐘提供源，頻率合成技術(shù)越來(lái)越重要。鎖相環(huán)頻率綜合技術(shù)因?yàn)槠潆娐泛?jiǎn)單并具有優(yōu)良性能使得其發(fā)展非常迅速，這種方法產(chǎn)生的頻率具有穩(wěn)定性好，雜散抑制強(qiáng)，噪聲抑制性能好。本文的目的是設(shè)計(jì)出圖像傳感器中鎖相環(huán)頻率綜合電路。
　　本文首先分析了電荷泵鎖相環(huán)的基本原理、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及它的線性模型，在此基礎(chǔ)上

2、分析了系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)特性、閉環(huán)特性、鎖定性能和穩(wěn)定性能。為了抑制各個(gè)模塊噪聲對(duì)頻率輸出的影響，抑制鎖相環(huán)系統(tǒng)的相位噪聲，本文同時(shí)分析了系統(tǒng)的噪聲傳遞特性。這部分工作在設(shè)定參數(shù)和優(yōu)化性能等方面具有非常好的指導(dǎo)意義。緊接著文章對(duì)鎖相環(huán)的各個(gè)模塊進(jìn)行了選型分析，綜合考慮各個(gè)模塊的非理性因素，設(shè)計(jì)出符合性能指標(biāo)的模塊電路并通過(guò)仿真驗(yàn)證。其中著重設(shè)計(jì)了一種差分結(jié)構(gòu)的環(huán)形壓控振蕩器，該振蕩器采用了對(duì)稱負(fù)載延時(shí)單元結(jié)構(gòu)和自偏置電路結(jié)構(gòu)，能夠提高環(huán)形振蕩器

3、電源噪聲、共模噪聲和相位噪聲的抑制性能。通過(guò)采用緩沖器電路，振蕩器延時(shí)單元的差分輸出波形轉(zhuǎn)換為占空比為50％的方波時(shí)鐘。經(jīng)仿真驗(yàn)證可知環(huán)形壓控振蕩器滿足輸出頻率和噪聲要求，能應(yīng)用于本文鎖相環(huán)系統(tǒng)。在模塊電路完成后，本文對(duì)鎖相環(huán)電路進(jìn)行了整體仿真驗(yàn)證，包括：使用matlab驗(yàn)證系統(tǒng)模型的穩(wěn)定性；使用spectre工具仿真驗(yàn)證鎖相環(huán)系統(tǒng)的捕獲性能；建立噪聲模型驗(yàn)證相位噪聲和時(shí)鐘抖動(dòng)性能等。仿真結(jié)果表明：鎖相環(huán)的滿足100M~500MHz的輸