导读:本文包含了电荷泵型锁相环论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:锁相环,电荷泵,鉴频鉴相器,低通滤波器
电荷泵型锁相环论文文献综述
宋辉英[1](2019)在《一种电荷泵型低抖动锁相环电路设计》一文中研究指出本文采用HLMC 55LP工艺,设计了一个输入范围5-500MHz,输出范围62.5-1500MHz的CPPLL(电荷泵型锁相环)。本文着重介绍电荷泵型锁相环的整体架构,以及叙述各模块的设计,仿真结果和环路稳定性的定量计算以及公式推导,本设计经流片验证,在1.08-1.32V电压范围能够正常工作,并且功耗小于5mA,同时在各频率点的抖动测试中,Random Jitter小于8ps RMS。(本文来源于《中国集成电路》期刊2019年07期)
王程程[2](2019)在《CMOS电荷泵锁相环的研究与设计》一文中研究指出电荷泵锁相环(Charge Pump Phase-Locked Loop,CPPLL)是一个可以实现高精度输出时钟的闭环反馈系统,其输出时钟具有高频率、高精度和低抖动等优点,成为现代通信系统不可或缺的一部分。随着集成电路(Integrated Circuit,IC)工艺技术和封装技术发展,芯片的规模越来越大,尺寸越来越小,对电荷泵锁相环的面积、功耗、抖动等提出了更高的要求。基于此,本文采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计一种应用于以太网通信芯片中的电荷泵锁相环电路。主要内容如下:首先,在分析电荷泵锁相环中关键子模块以及系统工作原理的基础上,根据设计指标规划各模块指标参数。采用Verilog-A代码构建数学模型,通过行为级仿真验证指标规划的合理性。仿真结果表明,电荷泵锁相环系统的相位裕度为69.8°,环路带宽为1.2MHz,锁定时间为12.8μs。其次,基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种为电荷泵锁相环系统提供偏置的带隙基准电路;仿真结果表明,在-40°C~125°C的温度范围内,带隙基准的输出电压为1.2V,温度系数为9.41ppm/°C。设计了一种为电荷泵锁相环系统提供电源电压的无片外电容线性稳压器电路;仿真结果表明,线性稳压器的输出电压为1.8V,负载调整率为0.12mV/mA,线性调整率为6.8mV/V。最后,采用改进型的差分输入结构设计了一种能消除“死区效应”的鉴频鉴相器;采用共源共栅电流源、传输门和运放设计了一种低失配电流电荷泵;采用Replica反馈偏置技术和对称负载差分延迟单元设计了一种低相位噪声的环形压控振荡器;采用D触发器和数字逻辑门设计了一种具备自启动能力的5分频电路。在此基础上,采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计了一种参考信号频率为25MHz,输出信号频率为125MHz的电荷泵锁相环。仿真结果表明,鉴频鉴相器的复位延时为313ps,电荷泵电流失配率为2%,压控振荡器的相位噪声为-108dBc/Hz@1MHz;系统锁定时间为13μs,锁定时的控制电压为0.871V,输出时钟抖动为251.4ps。(本文来源于《重庆邮电大学》期刊2019-03-20)
魏建军,王振愿,陈付龙,刘乃安,李晓辉[3](2019)在《电荷泵锁相环系统级功耗估计》一文中研究指出功耗问题是制约集成电路设计的一个重要因素.分析了CMOS集成电路中功耗的来源,集成电路设计中功耗设计的目的,估算方法和功耗模型.研究模拟集成电路的特点和相应的功耗估计方法.针对采用环形振荡器的电荷泵锁相环,研究电荷泵锁相环的组成,各模块的工作原理及对功耗的贡献,提出了电荷泵锁相环系统级功耗估计模型.与实际测量结果相比,相对误差小于22%.该模型易于植入集成电路设计工具,可以对锁相环系统级设计提供功耗方面的参考,提高集成电路的设计质量.(本文来源于《湖南大学学报(自然科学版)》期刊2019年02期)
王程程[4](2019)在《一种用于电荷泵锁相环的电荷泵》一文中研究指出基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,采用自偏置共源共栅电流镜和正反馈技术,设计了一种用于电荷泵锁相环的电荷泵。仿真结果显示,所设计的电荷泵能实现正常的充放电功能;在0.42V到1.22V输出电压范围内充放电电流的误差小于1%。(本文来源于《数字技术与应用》期刊2019年01期)
赵静[5](2018)在《一种抗辐照电荷泵锁相环的设计与实现》一文中研究指出随着我国北斗卫星导航系统的渐趋成熟,航空航天事业的蓬勃发展,集成电路系统的抗辐照加固研究逐步被设计者所重视。众所周知,锁相环(Phase Locked Loop,PLL)的应用是十分广泛的,大到卫星导航定位系统、导弹雷达系统,小到通用串行总线(Universal Serial Bus,USB)的接口、手机等通信终端,可以说是遍布了各个领域,也正是如此鼎盛的需求,对锁相环的性能要求也不断提高。在航空航天、军用设备、核电站等辐射较重的应用领域,集成电子系统因辐射失效的案例屡见不鲜,其中作为重要模块的锁相环的加固研究更是重中之重,所以本论文针对常用的电荷泵型锁相环进行总剂量及单粒子的加固设计研究,以下为本论文的创新性研究内容:1.现有的锁相环抗辐照加固研究,大部分均采用了设计加固结合工艺加固的方法,这样可以达到更优的加固水平,但是这种方法也有一定的局限,就是严重依赖于工艺技术,这样使一些对工艺的特征尺寸、截止频率、工艺器件类型有特殊要求的芯片无法采用。本论文的抗辐照加固电荷泵锁相环的设计与实现基于华虹55nmCMOS工艺,该工艺为国内较为先进的深亚微米工艺,在此基础上的抗辐照加固研究具有重大的实际意义。测试结果为,加固后的锁相环相位噪声为-131.97dBc/Hz@1MHz,启动时间为284.44μs,输出抖动为150.4ps,总剂量达到100krad(Si),单子粒子LET值达到30MeV·cm2/mg。2.本论文中的抗辐照研究主要侧重于总剂量效应和单粒子瞬态效应的加固,这两种效应是导致大多数系统辐照失效的主要原因。本论文采用建模加仿真验证的方法来对电荷泵锁相环电路进行设计加固,其中建模基于VerilogA语言来完成,该语言可以很好的复现模拟电路的传输特性,使仿真时间大大缩短,并提高建模的精准性,对于锁相环的环路稳定性分析十分重要;仿真验证通过对以往的辐照实验曲线进行拟合,通过在锁相环电路中添加拟合信号激励源的方式来验证,该方法可以找出电路中的辐照敏感点,以及对不同辐照效应的敏感度。3.设计加固包括电路设计加固和版图设计加固,本论文中的电荷泵锁相环在版图上也采用了H型栅器件、环形栅器件及增加衬底接触等特殊画法。针对总剂量效应和单粒子瞬态效应的发生机理,通过版图上面增加隔离环、增大两个同位敏感点的距离等方式实现加固。(本文来源于《电子科技大学》期刊2018-09-01)
陈剑,王志利[6](2018)在《锁相环中高性能电荷泵的电路设计》一文中研究指出本文对PLL(锁相环)中CHP(电荷泵)电路的工作原理和影响CHP电路性能的因素进行分析,然后基于HLMC55LP工艺,实现了一个应用于PLL中的高性能CHP电路设计。spectre仿真表明,在CHP输出电压的整个变化范围内,CHP上下两路电流的匹配精度可以达到1.5‰以内;CHP开关切换过程中,在滤波电容上产生的电压毛刺在6.6uv以内。(本文来源于《中国集成电路》期刊2018年06期)
于建华,李嘉[7](2018)在《基于高频延迟锁相环的高性能电荷泵的设计与研究》一文中研究指出本文设计了一款输出频率400MHz-800MHz的高频延迟锁相环(DLL),同时详细分析了电荷泵(CHP)的工作原理和影响CHP性能的因素,然后提出了一系列解决CHP非理想效应的方法。spectre仿真显示,自补偿结构的CHP上下两路电流的匹配精度可以达到0.7%以内;CHP开关切换过程中,在滤波电容上产生的电压毛刺在280uV以内,电荷注入所导致的电压非线性误差(△V)小于14uV。(本文来源于《中国集成电路》期刊2018年06期)
朱斌超[8](2018)在《基于环形振荡器的电荷泵锁相环研究与设计》一文中研究指出随着集成电路发展,频率综合技术也广泛渗透到国民生活和科技研究的各个方面。常见的频率综合技术有直接频率合成、锁相环频率综合、直接数字合成。与其他频率综合技术相比,锁相环频率综合器具有输出频率高、相位噪声小、电路结构简单等特点。在许多要求低噪声的应用中,锁相环依然是不可或缺的。因此,对于锁相环的研究和设计依然拥有很高的研究价值和商业价值。本项目设计一款电荷泵锁相环,采用SMIC 0.13μmRF CMOS工艺。该锁相环采用整数分频结构,参考频率为10MHz,输出500MHz~800MHz的低抖动时钟信号,输出时钟均方根抖动需小于5ps。设计中,为了使鉴频鉴相器产生4路对称输出,引入锁存器结构加快了波形翻转速度,与电荷泵共同作用,降低了锁相环的参考杂散。电荷泵电路在源极开关的基础上加入复制支路和高增益运算放大器,实现主支路和复制支路的精确匹配,静态失配电流为-144pA,瞬态过程中,通过添加Dummy开关将瞬态失配控制在最小。本设计中的环形振荡器具有低相噪、宽调谐范围的特点。该环形振荡器由叁级延时单元组成,每级延时单元是由P管输入,N管负载的伪差分电路构成,并加入交叉耦合结构,增加了输出波形的摆幅和翻转时的斜率从而降低了相位噪声,1MHz频偏处的相位噪声小于-110.6dBc/Hz。可编程分频器采用4/5预分频器和可编程脉冲吞咽计数器构成,分频比在28~131之间连续变化。后仿真结果表明,在所有工艺角下,锁相环均能正常工作。在tt工艺角下,锁相环功耗小于25mW,锁定时间小于40μs。在输出500MHz和800MHz时,均方根抖动分别是3.53ps和3.36ps。锁相环整体版图面积为453.41μm×194.3μm。(本文来源于《东南大学》期刊2018-05-28)
应韬[9](2018)在《433/915MHz频段电荷泵锁相环的设计》一文中研究指出得益于近十几年来半导体工艺和通信技术的迅猛发展,各种短距离无线通讯电子产品涌入现代社会生活中的方方面面。置于汽车中的胎压监测系统通过短距离无线传输技术,实时监控轮胎压力和温度等数据以确保车辆行驶安全。胎压监测系统的核心是射频前端无线收发芯片,而锁相环是射频芯片频率综合器中复杂度较大的关键组成模块,保证了信号频谱的纯度,其提供的本振信号质量直接决定整个系统通信性能。针对实际工程中所面临的成本和可靠度等要求的挑战,在湖南进芯电子科技有限公司射频项目支持下,本文主要对锁相环结构进行研究,完成一款应用于射频芯片中支持433MHz和915MHz两个频段工作的电荷泵锁相环的设计。本文首先介绍射频前端无线收发芯片的结构和工作原理,然后由顶层开始自上而下,根据相关理论逐步分析电荷泵锁相环结构,讨论环路中频率、噪声特性和非理想效应等,按照项目要求设计环路参数并将各电路模块具体化实现。为满足高信号分辨率,设计叁个不同锁相环路联合工作;结合数字控制模块,在传统电路基础上设计新型LC压控振荡器和环形振荡器,改善其频率特性、降低噪声、提高线性度和增大频率调谐范围;在传统二分频器结构基础上,设计新型高频满摆幅输出的电流模逻辑高速二分频器;依据环路锁定时间和指标要求设计并优化无源叁阶环路滤波器、电荷泵和鉴频鉴相器等电路模块。基于SMIC 0.18μm 1P4M标准CMOS工艺,在Linux系统下通过Cadence软件完成电路设计,采用Virtuoso工具进行版图设计,在Calibre工具中提取电路寄生参数,并利用Spectre RF模型完成锁相环路的后仿真。后仿真结果显示:环路锁定时间约为80μs,跳频后重新锁定所需时间约为55μs,当锁相环路工作于433MHz频段时,调谐范围为721.348~1025.82MHz,在调谐范围内相位噪声约为-80dBc/Hz@1MHz,频率分辨率为55.55kHz,环路消耗总静态电流约为18.4mA;当锁相环路工作于915MHz频段时,调谐范围为1700.764~2237.508MHz,在调谐范围内相位噪声约为-117dBc/Hz@1MHz,频率分辨率为52.6kHz,环路消耗总静态电流约为20.7mA。仿真结果表明,该设计满足系统要求,测试结果验证了该设计的合理性。(本文来源于《湖南大学》期刊2018-05-13)
葛彬杰,李琰,俞航,冯晓星[10](2018)在《一种基于0.18μm CMOS工艺的电荷泵锁相环》一文中研究指出基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种锁定频率范围为36~96MHz的电荷泵锁相环。通过压控振荡器控制电压Vtune的反馈对输出电流进行动态调整,降低了电荷泵充放电流失配和漏电电流,减小了输出时钟的参考杂散。采用电压缓冲器作为VCO控制电压的输入,隔离了电荷泵开关切换产生的高频噪声,改善了输出信号的频谱纯度。测试结果表明,该锁相环的工作电流为170μA,工作电压最低为1.5V,芯片面积为0.04mm~2,适用于低功耗、低成本应用领域。(本文来源于《微电子学》期刊2018年02期)
电荷泵型锁相环论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
电荷泵锁相环(Charge Pump Phase-Locked Loop,CPPLL)是一个可以实现高精度输出时钟的闭环反馈系统,其输出时钟具有高频率、高精度和低抖动等优点,成为现代通信系统不可或缺的一部分。随着集成电路(Integrated Circuit,IC)工艺技术和封装技术发展,芯片的规模越来越大,尺寸越来越小,对电荷泵锁相环的面积、功耗、抖动等提出了更高的要求。基于此,本文采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计一种应用于以太网通信芯片中的电荷泵锁相环电路。主要内容如下:首先,在分析电荷泵锁相环中关键子模块以及系统工作原理的基础上,根据设计指标规划各模块指标参数。采用Verilog-A代码构建数学模型,通过行为级仿真验证指标规划的合理性。仿真结果表明,电荷泵锁相环系统的相位裕度为69.8°,环路带宽为1.2MHz,锁定时间为12.8μs。其次,基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种为电荷泵锁相环系统提供偏置的带隙基准电路;仿真结果表明,在-40°C~125°C的温度范围内,带隙基准的输出电压为1.2V,温度系数为9.41ppm/°C。设计了一种为电荷泵锁相环系统提供电源电压的无片外电容线性稳压器电路;仿真结果表明,线性稳压器的输出电压为1.8V,负载调整率为0.12mV/mA,线性调整率为6.8mV/V。最后,采用改进型的差分输入结构设计了一种能消除“死区效应”的鉴频鉴相器;采用共源共栅电流源、传输门和运放设计了一种低失配电流电荷泵;采用Replica反馈偏置技术和对称负载差分延迟单元设计了一种低相位噪声的环形压控振荡器;采用D触发器和数字逻辑门设计了一种具备自启动能力的5分频电路。在此基础上,采用SMIC 0.18μm CMOS工艺设计了一种参考信号频率为25MHz,输出信号频率为125MHz的电荷泵锁相环。仿真结果表明,鉴频鉴相器的复位延时为313ps,电荷泵电流失配率为2%,压控振荡器的相位噪声为-108dBc/Hz@1MHz;系统锁定时间为13μs,锁定时的控制电压为0.871V,输出时钟抖动为251.4ps。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
电荷泵型锁相环论文参考文献
[1].宋辉英.一种电荷泵型低抖动锁相环电路设计[J].中国集成电路.2019
[2].王程程.CMOS电荷泵锁相环的研究与设计[D].重庆邮电大学.2019
[3].魏建军,王振愿,陈付龙,刘乃安,李晓辉.电荷泵锁相环系统级功耗估计[J].湖南大学学报(自然科学版).2019
[4].王程程.一种用于电荷泵锁相环的电荷泵[J].数字技术与应用.2019
[5].赵静.一种抗辐照电荷泵锁相环的设计与实现[D].电子科技大学.2018
[6].陈剑,王志利.锁相环中高性能电荷泵的电路设计[J].中国集成电路.2018
[7].于建华,李嘉.基于高频延迟锁相环的高性能电荷泵的设计与研究[J].中国集成电路.2018
[8].朱斌超.基于环形振荡器的电荷泵锁相环研究与设计[D].东南大学.2018
[9].应韬.433/915MHz频段电荷泵锁相环的设计[D].湖南大学.2018
[10].葛彬杰,李琰,俞航,冯晓星.一种基于0.18μmCMOS工艺的电荷泵锁相环[J].微电子学.2018