基于延時鎖定環(huán)的高精度延時電路的研究與設(shè)計.pdf

1、隨著高速混合信號電路的發(fā)展，信號的時序?qū)φw系統(tǒng)日漸產(chǎn)生著至關(guān)重要的影響。因此，設(shè)計電路時可添加延時單元，用來產(chǎn)生或補償路徑間的延時差異，以實現(xiàn)特定的性能要求。在時間控制陣列系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)不同路徑的延時可以改變天線信號的傳播方向，從而改善系統(tǒng)的收發(fā)性能;在壓控環(huán)形振蕩器中，則可以通過左右延時以改變振蕩頻率;在延時鎖定環(huán)中，延時單元不僅可以產(chǎn)生同一時鐘的不同相位，而且是生成反饋信號、決定環(huán)路鎖定的重要部件;在前饋/決策反饋均衡器中，延時單元

2、用作產(chǎn)生一組輸入信號的延時信號，通過對其賦予不同的權(quán)重，可以較好的恢復(fù)出失真前的信號?？傊訒r單元的應(yīng)用十分廣泛，不同的應(yīng)用對其也有著不同的性能要求。
　　本文設(shè)計了一種應(yīng)用于高速信號的精確短延時電路。該延時電路由一個用于控制的延時鎖定環(huán)和四條環(huán)外延時線組成。延時鎖定環(huán)包括電平轉(zhuǎn)換器、鑒相器、電荷泵、環(huán)路濾波器和級聯(lián)的壓控延時單元，它將參考信號與輸入信號間的延時差轉(zhuǎn)換為控制電壓，控制延時單元以實現(xiàn)精確延時。環(huán)外延時線的基本延時單

3、元由兩級級聯(lián)的NMOS反相器與可控延時負(fù)載構(gòu)成，實現(xiàn)了較小的延時和較大的輸出擺幅;對于固定的參考信號時間差，環(huán)路鎖定時，環(huán)路控制電壓基本恒定，可用來控制環(huán)外延時單元，使環(huán)內(nèi)外單元延時保持一致，從而實現(xiàn)精確控制。
　　該高精度短延時電路用TSMC0.18μm RF/MS CMOS1P6M工藝實現(xiàn)，芯片面積為676×600μm2，并進(jìn)行了流片和測試。測試結(jié)果表明該延時電路可以工作在3GHz頻率下，壓控單元的延時為31.2-35.3ps