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微电子学 2003年第5期33卷 390-394页

作者：潘莎赵辉任俊彦复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室上海200433

　针对DCS-1800标准,设计了应用于频率综合器中的差分压控振荡器。采用噪声滤波器,降低了VCO的相位噪声;采用片上电感,压控振荡器可以单片集成。其可调频率为1660～1815MHz,在偏置频率为600kHz的条件下,仿真测得的相位噪声为-125dBc/Hz... 详细信息

　针对DCS-1800标准,设计了应用于频率综合器中的差分压控振荡器。采用噪声滤波器,降低了VCO的相位噪声;采用片上电感,压控振荡器可以单片集成。其可调频率为1660～1815MHz,在偏置频率为600kHz的条件下,仿真测得的相位噪声为-125dBc/Hz。整个VCO的工作电压为2.5V,工作电流为6mA。

关键词：相位噪声差分压控振荡器频率综合器片上电感

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红外图像处理芯片中频率综合器的设计与实现

红外图像处理芯片中频率综合器的设计与实现

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作者：高垒哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

红外成像具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、可全天候、全天时工作等优点,在军用和民用领域都得到了极为广泛的应用,而最终成像系统的应用价值取决于能否对图像信息进行充分的提取与利用。本文所设计的频率综合器就是应... 详细信息

红外成像具有作用距离远、抗干扰性好、穿透烟尘雾霾能力强、可全天候、全天时工作等优点,在军用和民用领域都得到了极为广泛的应用,而最终成像系统的应用价值取决于能否对图像信息进行充分的提取与利用。本文所设计的频率综合器就是应用于一款基于SOC技术架构的图像处理芯片,作为其中的关键模块,提供读取红外焦平面阵列数据时所需的时钟。本文从分析锁相式频率合成器的工作原理出发,对其体系结构及各个模块都进行了行为建模与分析,在此基础上进行了系统设计,对电路参数进行了优化设计,并且分析了系统的噪声来源同时提出了减小压控振荡器噪声的方法。接下来根据系统所要求的功能和性能设计了应用于红外图像处理芯片的频率合成器,通过输入分频器、输出分频器和可编程分频器实现了频率的数字可编程调整;同时,通过两输出时钟和D触发器延迟实现了相位的偏移。具体设计了相应的电路:使用有延迟单元的鉴频鉴相器来消除死区;使用差分结构的电荷泵、双环路滤波器结构和差分信号控制的压控振荡器来尽可能的减小压控振荡器控制信号上的噪声,优化了输出时钟性能;采用随分频器系数逐级递增充电电容的锁定检测电路来保证锁定检测信号能够可靠、准确的输出。最后给出了在GSMC 0.18μm 1P5M CMOS混合信号工艺下,各个模块以及整体的仿真波形及版图。电路最终实现了2MHz-13.5MHz的时钟输出,以步长1/16MHz为单位进行变化,且能够以1/16周期为步长进行相位偏移。在典型情况TT、1.8V电源电压、温度25℃时,输出3MHz的时钟周期抖动峰峰值为200ps,实现了较低的抖动。

关键词：红外图像处理红外焦平面阵列频率综合器锁相环锁定检测差分压控振荡器

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高性能可编程电荷泵锁相环的设计与研究

高性能可编程电荷泵锁相环的设计与研究

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作者：任颖哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着现代电子、通信等技术的发展,人们对锁相环的性能提出了越来越高的要求。为提高国内的IC设计水平,以及从国防到商用领域考虑,开发出属于自己的高性能锁相环产品是非常必要的。本文针对应用于高性能DSP中的频率合成器的设计,在研究... 详细信息

随着现代电子、通信等技术的发展,人们对锁相环的性能提出了越来越高的要求。为提高国内的IC设计水平,以及从国防到商用领域考虑,开发出属于自己的高性能锁相环产品是非常必要的。本文针对应用于高性能DSP中的频率合成器的设计,在研究了锁相环理论和整体结构的基础上,进行了环路参数设计、噪声性能估算以及电路设计仿真。采用1.2V电源的Charter 0.13 ? m混合信号CMOS工艺,设计实现了一款高性能可编程电荷泵锁相环。主要的研究内容包括:首先,根据环路参数设计原理,推导了环路滤波器的设计参数,提出了针对稳定性优化的环路参数设计方法。其次,分析并建立电荷泵锁相环等效噪声模型,根据每个模块产生噪声的影响大小,估算整个电荷泵锁相环的噪声性能,并用MATLAB软件进行仿真验证。再次,完成整个电荷泵锁相环的电路设计和版图设计。其中,分析了鉴频鉴相器死区产生的原因,并对相应电路做改进,采用延时的方法,加快了鉴频鉴相器的速度,减小了死区,同时降低功耗;设计了一种具有电压跟随器的电荷泵,以消除过冲和电荷共享等问题,从而提高了整个系统的稳定性;压控振荡器采用差分放大器作为延时单元,能够抑制噪声、提高增益;采用二阶无源低通滤波器,它结构简单,占用芯片面积小,使电路在噪声与功耗方面都有所改进。最后,经整体性能仿真验证,得到锁相环各项性能为:锁定时间小于5μs,压控振荡器偏离中心频1KHz时抖动小于10ps。与系统行为级仿真结果比较表明:电路仿真结果与行为仿真结果一致,行为模型能够指导电路设计,使得电路设计达到了设计目标,满足设计要求。

关键词：电荷泵锁相环环路参数等效噪声模型相位噪声差分压控振荡器

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