小數(shù)分頻環(huán)形壓控振蕩器鎖相環(huán)的研究與設(shè)計.pdf

1、鎖相環(huán)(Phase-Locked Loops，PLL)是現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵模塊，它為調(diào)制和解調(diào)提供本地振蕩信號，其性能指標(biāo)對收發(fā)系統(tǒng)的性能指標(biāo)有較大的影響。此外，在芯片時鐘源、時鐘提取等電路中，鎖相環(huán)電路也占有著重要的地位。因此鎖相環(huán)路一直是研究的熱點，它的性能指標(biāo):相位噪聲、功耗、調(diào)諧范圍、面積等是主要的關(guān)注點。
　　由于消費類電子產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，低功耗、低成本的頻率綜合器被大量采用。本文針對ISM(Industrial

2、Scientific Medical Band)頻段的433MHz無線技術(shù)應(yīng)用需求，完成了一個噪聲性能良好、功耗低、成本低的鎖相環(huán)設(shè)計。文章首先對國內(nèi)外鎖相環(huán)研究的發(fā)展過程和現(xiàn)狀做了綜述，然后介紹了鎖相環(huán)的基本電路結(jié)構(gòu)、工作原理、電路模塊分類、性能指標(biāo)等內(nèi)容，討論了影響鎖相環(huán)性能的電路參數(shù)。接著采用s域模型對鎖相環(huán)電路進(jìn)行噪聲分析，推導(dǎo)鎖相環(huán)的噪聲傳遞函數(shù)，并在Matlab中使用Simulink仿真工具搭建功能仿真電路，驗證鎖相環(huán)電路模

3、塊的噪聲貢獻(xiàn)。然后根據(jù)應(yīng)用需求選擇了交叉耦合的PMOS環(huán)形振蕩器、帶有MASH1-1-1結(jié)構(gòu)的Delta-Sigma調(diào)制器的小數(shù)分頻器、電流舵低失配電荷泵等電路。論文分析了電路可能產(chǎn)生的溫度漂移、電路非理想性等問題，提出了電阻溫度補償?shù)姆椒ê筒捎玫碗娏魇潆娐犯纳茰囟确€(wěn)定性的方法。通過選擇比較合理的設(shè)計參數(shù)，完成了對鎖相環(huán)噪聲、功耗、面積的優(yōu)化。通過版圖的繪制技巧減小了鎖相環(huán)的性能損失，最后對實際流片的芯片進(jìn)行了板上測試。
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