基于全差分環(huán)形振蕩器的CMOS鎖相環(huán)設(shè)計.pdf

1、CMOS圖像傳感器(CMOS Image Sensor)是將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的器件。CMOS圖像傳感器采用CMOS工藝，可方便地與其它硅基元器件集成，從而可以有效地提高系統(tǒng)的集成度和降低系統(tǒng)的成本。由于其具有體積小、成本低、適合大規(guī)模批量生產(chǎn)的顯著優(yōu)點，CMOS圖像傳感器也成為了固體圖像傳感器的研發(fā)熱點。CMOS圖像傳感器技術(shù)被廣泛應(yīng)用于數(shù)碼相機、PC Camera、視訊會議、汽車工業(yè)、保全系統(tǒng)、玩具及醫(yī)療等大量商用領(lǐng)域。本論文對CM

2、OS圖像傳感器的關(guān)鍵模塊鎖相環(huán)進(jìn)行了深入研究。
　　 論文首先從CMOS圖像傳感器基本工作原理出發(fā)，在分析了OV9810基本系統(tǒng)要求后，提出了本論文CMOS圖像傳感器中適用的鎖相環(huán)的性能指標(biāo)。然后本文分析了鎖相環(huán)環(huán)路參數(shù)設(shè)計方法和參數(shù)變化對環(huán)路穩(wěn)定性的影響，給出了三階鎖相環(huán)的具體設(shè)計流程。接著本文研究并設(shè)計了鎖相環(huán)關(guān)鍵模塊電路包括鑒頻鑒相器、電荷泵、壓控振蕩器和自偏置電路。
　　 在經(jīng)過廣泛的文獻(xiàn)調(diào)研和研究工作后，本文取

3、得了如下成果：
　　 (1)在三階閉環(huán)環(huán)路模型的基礎(chǔ)上，分析了鎖相環(huán)環(huán)路參數(shù)設(shè)計方法和參數(shù)變化對環(huán)路穩(wěn)定性的影響，然后給出了三階鎖相環(huán)的具體設(shè)計流程。
　　 (2)在對鎖相環(huán)的噪聲傳輸函數(shù)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)并得到了鎖相環(huán)環(huán)路總的輸出相位噪聲。然后通過環(huán)路噪聲優(yōu)化的分析，得到了環(huán)路噪聲優(yōu)化的方法。
　　 (3)鎖相環(huán)采用四級環(huán)形振蕩器，環(huán)形振蕩器的延遲單元采用全差分結(jié)構(gòu)，可有效降低共模噪聲。
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