電荷泵鎖相環(huán)時鐘發(fā)生器的研究與設(shè)計.pdf

1、本文在5V供電電壓下，設(shè)計了一種采用鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)實現(xiàn)的時鐘發(fā)生器。設(shè)計的電路模塊包括鑒頻鑒相器，壓控振蕩器，電荷泵，濾波器，分頻器。鑒頻鑒相部分采用動態(tài)D觸發(fā)器的結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了高速低功耗；在設(shè)計好了鎖相環(huán)中的電荷泵的同時，設(shè)計了一種能夠產(chǎn)生數(shù)倍于電源電壓的新型電荷泵；壓控振蕩器部分采用了CSL單元結(jié)構(gòu)，設(shè)計了三級環(huán)形振蕩器，能得到較高的振蕩頻率，從而為鎖相環(huán)的鎖定提供了一個可供選擇的頻率范圍。 本文設(shè)計的電路采用了XB035

2、 0.35um 5vCMOS工藝，利用cadence軟件中的spectre仿真工具對各個子模塊和整個電路進(jìn)行了仿真，輸入信號為周期100ns的方波時，電荷泵在793ns，1.1v電壓處基本處與穩(wěn)定狀態(tài)(上下波峰擺幅不超過±0.1V)，壓控振蕩器輸出的片內(nèi)時鐘頻率達(dá)到160M，反饋的方波信號在經(jīng)過16分頻器分頻后，與輸入時鐘信號在2.3us時完全重合，整個鎖相環(huán)徹底鎖定，達(dá)到了設(shè)計目標(biāo)。 論文的主要工作為以下幾個方面： 1

3、、用改進(jìn)的動態(tài)D觸發(fā)器結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了一種高速低功耗的鑒頻鑒相器。并分析了出現(xiàn)的鑒相死區(qū)。 2、研究鎖相環(huán)電荷泵電路的同時，設(shè)計出了一種數(shù)倍于電源電壓的新型電荷泵電路，其能經(jīng)過單元電路簡單的級聯(lián)，得到想要的電壓。 3、在鎖相環(huán)鎖定的條件下，得到了頻率為160M的片內(nèi)時鐘，鎖定時間為2.3us，鎖定后的頻差為2.8ns。鎖相環(huán)產(chǎn)生的片內(nèi)時鐘頻率范圍為112M-800M。 文章按照電路原理、電路設(shè)計、各單元電路仿真和電路