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锁相环相位噪声与环路带宽的关系分析 被引量:9
1
作者 李仲秋 曾全胜 《现代电子技术》 2009年第14期132-134,共3页
应用电荷泵锁相环系统的等效噪声模型,分析电荷泵锁相环相位噪声在不同频率段的功率谱密度。据此得到相位噪声的功率谱密度与频率关系的模拟曲线。分析与模拟的结论指出环路噪声具有低通特性,而VCO噪声在低频区衰减明显,在设计锁相环路... 应用电荷泵锁相环系统的等效噪声模型,分析电荷泵锁相环相位噪声在不同频率段的功率谱密度。据此得到相位噪声的功率谱密度与频率关系的模拟曲线。分析与模拟的结论指出环路噪声具有低通特性,而VCO噪声在低频区衰减明显,在设计锁相环路时需要综合考虑环路和VCO两种噪声的影响,然后才能确定环路带宽。该结论对于电荷泵锁相环的相位噪声与环路带宽设计具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 电荷泵锁相环 相位噪声 功率谱密度 环路带宽
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一种电流失配自适应补偿宽带锁相环设计 被引量:4
2
作者 韦雪明 梁东梅 +2 位作者 谢镭僮 尹仁川 李力锋 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第6期500-505,526,共7页
针对宽带自偏置锁相环(PLL)中存在严重的电荷泵电流失配问题,提出了一种电流失配自适应补偿自偏置锁相环。锁相环通过放大并提取参考时钟与反馈时钟的锁定相位误差脉冲,利用误差脉冲作为误差判决电路的控制时钟,通过逐次逼近方法自适应... 针对宽带自偏置锁相环(PLL)中存在严重的电荷泵电流失配问题,提出了一种电流失配自适应补偿自偏置锁相环。锁相环通过放大并提取参考时钟与反馈时钟的锁定相位误差脉冲,利用误差脉冲作为误差判决电路的控制时钟,通过逐次逼近方法自适应控制补偿电流的大小,逐渐减小鉴相误差,从而减小了锁相环输出时钟信号抖动。锁相环基于40 nm CMOS工艺进行设计,后仿真结果表明,当输出时钟频率为5 GHz时,电荷泵输出噪声从-115.7 dBc/Hz@1 MHz降低至-117.7 dBc/Hz@1 MHz,均方根抖动从4.6 ps降低至1.6 ps,峰峰值抖动从10.3 ps降低至4.7 ps。锁相环输出时钟频率为2~5 GHz时,补偿电路具有良好的补偿效果。 展开更多
关键词 电荷泵失配电流 电流补偿 自适应控制 自偏置锁相环(pll) 抖动
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DAB射频接收机中的高性能电荷泵设计
3
作者 唐路 王志功 +2 位作者 朱存良 徐建 俞菲 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1047-1051,共5页
实现了一种用于DAB数字广播射频接收机的改进型电荷泵电路.电路核心部分采用带有运算放大器的改进型的共源共栅极电流镜结构实现,以改善电荷泵的电流匹配度.电荷泵中的带隙基准源采用自偏置宽摆幅电流镜结构以增加输出电压的范围.电荷... 实现了一种用于DAB数字广播射频接收机的改进型电荷泵电路.电路核心部分采用带有运算放大器的改进型的共源共栅极电流镜结构实现,以改善电荷泵的电流匹配度.电荷泵中的带隙基准源采用自偏置宽摆幅电流镜结构以增加输出电压的范围.电荷泵中的运算放大器采用叠式共源共栅极结构以获得更大的输入共模范围与更高的增益.芯片采用0.18μm CMOS工艺实现.测试结果显示,电荷泵的电流为0.3 mA.电流失配率在0.3~1.6 V输出电压范围内小于1%.在1.8 V供电电压下,芯片功耗约为4 mW.实验结果显示,所设计的电路结构实现了充放电电流的匹配,且功耗较低. 展开更多
关键词 电荷泵 锁相环 电流失配 运算放大器
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18GHz整数频率合成芯片 被引量:1
4
作者 李晋 齐贺飞 +2 位作者 王硕 蒋永红 赵瑞华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期488-492,498,共6页
设计了一款工作频率可达18 GHz的低噪声整数频率合成芯片。该芯片内部集成参考分频器、频率鉴相电路、电荷泵电路、射频分频器等。对影响锁相环带内相位噪声的两个关键电路(鉴频鉴相器和电荷泵电路)进行了详细分析。对射频分频器电路... 设计了一款工作频率可达18 GHz的低噪声整数频率合成芯片。该芯片内部集成参考分频器、频率鉴相电路、电荷泵电路、射频分频器等。对影响锁相环带内相位噪声的两个关键电路(鉴频鉴相器和电荷泵电路)进行了详细分析。对射频分频器电路也进行了详细的讨论。用Si Ge Bi CMOS工艺进行了流片,芯片面积为2 100μm×1 900μm。测试结果表明,芯片在(3.3±0.3)V,温度为-55~85℃环境下,可以稳定工作,典型电流为76 m A,实现射频分频器工作频率为4~18 GHz,参考分频器工作频率为1~160 MHz,鉴相器工作频率为1~105 MHz,典型归一化本底噪声为-228 d Bc/Hz。该芯片在超宽带低噪声频率合成的微波组件中有很好的应用前景。 展开更多
关键词 锁相环(pll) 超宽带 电荷泵 分频器 相位噪声
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一种应用于CMOS锁相环的电荷泵设计 被引量:1
5
作者 简元凯 解光军 毛佳佳 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1506-1509,共4页
电荷泵是CMOS锁相环中的一个重要模块,其性能决定了整个锁相环系统的工作稳定性和各项指标的优劣。针对传统结构电荷泵存在的电荷共享、电流失配等问题,文章设计了一个基准电压源的电荷泵电路,外接一个2pF的负载电容,用于将电流转化为... 电荷泵是CMOS锁相环中的一个重要模块,其性能决定了整个锁相环系统的工作稳定性和各项指标的优劣。针对传统结构电荷泵存在的电荷共享、电流失配等问题,文章设计了一个基准电压源的电荷泵电路,外接一个2pF的负载电容,用于将电流转化为电压。该电路基于SMIC 0.13μm CMOS工艺库,使用Cadence完成整体电路的仿真。仿真结果表明,该CMOS电荷泵具有输出电压平滑、充放电电流匹配等优良特性,很好地抑制了电荷共享、电流失配等寄生效应。该电荷泵应用在锁相环中,能实现快速锁定。 展开更多
关键词 电荷泵 电荷共享 电流失配 锁相环 锁定时间 电路仿真
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锁相环中动态匹配电荷泵的分析与设计 被引量:2
6
作者 赵茂 何书专 潘红兵 《电子测量技术》 2010年第5期28-31,共4页
本文介绍了一种锁相环中的动态匹配电荷泵。该电荷泵能有效抑制传统电荷泵中电流的失配和漂移。降低电流失配有利于减小锁相环的参考杂散,而抑制电流漂移能避免锁相环的带宽发生变化。电路设计基于SMIC0.18μm工艺,静态匹配仿真结果表... 本文介绍了一种锁相环中的动态匹配电荷泵。该电荷泵能有效抑制传统电荷泵中电流的失配和漂移。降低电流失配有利于减小锁相环的参考杂散,而抑制电流漂移能避免锁相环的带宽发生变化。电路设计基于SMIC0.18μm工艺,静态匹配仿真结果表明输出电压在0.11~1.51V时,电流失配低于1.7%,在0.21~1.46V时,电流失配低于0.1%;动态匹配的后仿真结果表明输出电压在0.33~1.34V时,电流失配低于0.55%,漂移低于0.45%。 展开更多
关键词 动态匹配 电荷泵 锁相环 电流失配 电流漂移
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基于相位噪声分析的微波跳频频率合成器设计 被引量:2
7
作者 徐毅 仇洪冰 刘争红 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第6期150-152,共3页
本文给出了一种工作于微波频段的跳频频率合成器的相位噪声分析方法,对组成锁相环(PLL)的带电荷泵鉴频鉴相器(CP-PFD)、参考晶体震荡器、压控震荡器(VCO)等部分分别建立相位噪声模型,并在Matlab中进行仿真,得出了满意结果。根据设计方... 本文给出了一种工作于微波频段的跳频频率合成器的相位噪声分析方法,对组成锁相环(PLL)的带电荷泵鉴频鉴相器(CP-PFD)、参考晶体震荡器、压控震荡器(VCO)等部分分别建立相位噪声模型,并在Matlab中进行仿真,得出了满意结果。根据设计方案制成的硬件电路,达到了系统要求,验证了方案的可行性和分析方法的实用性。 展开更多
关键词 电荷泵锁相环 频率合成器 相位噪声 锁定时间 Matlab仿真
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一种大电压输出摆幅低电流失配电荷泵的设计 被引量:2
8
作者 蒋宇俊 陈东坡 《现代电子技术》 2009年第5期153-155,共3页
在分析了基本锁相环电荷泵工作机制的基础上,提出一种新型的电荷泵结构,该电荷泵在非常宽的电压范围内具有很低的电流失配,解决了传统电荷泵结构所具有的电荷注入、时钟馈通和电荷共享等问题,并且非常容易实现电荷泵充放电电流的数... 在分析了基本锁相环电荷泵工作机制的基础上,提出一种新型的电荷泵结构,该电荷泵在非常宽的电压范围内具有很低的电流失配,解决了传统电荷泵结构所具有的电荷注入、时钟馈通和电荷共享等问题,并且非常容易实现电荷泵充放电电流的数字控制。基于SMIC0.18μm CMOSRF工艺库设计的实际电路,使用Cadence工具仿真结果表明,在电源电压2.0V时,输出电压为0.3~1.63V,充放电电流最大失配率小于0.1%,电流绝对值偏移率小于0.6%,说明这种新型电荷泵结构具有良好的性能。 展开更多
关键词 锁相环 电荷泵 电流失配 数字控制
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锁相环中低电流失配电荷泵的设计 被引量:1
9
作者 刘威 陈杰 《科学技术与工程》 2006年第14期2127-2128,2154,共3页
提出了一种应用于低供电电压低相位噪声锁相环系统的低电流失配的电荷泵电路。仿真结果表明,输出电压0.4V~1.3V范围内,电荷泵上下电流失配小于1%,满足低供电电压锁相环系统对电荷泵的要求。电路采用中芯国际0.18μm标准数字工艺参数仿真。
关键词 电荷泵 电流失配 锁相环 相位噪声
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一款集成VCO宽带频率合成器 被引量:4
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作者 梁佳琦 权海洋 +1 位作者 张佃伟 杨立 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第11期854-860,共7页
采用0.35μm SiGe BiCMOS工艺设计了一款集成压控振荡器(VCO)宽带频率合成器。该锁相环(PLL)型频率合成器主要包括集成VCO、鉴频鉴相器、可编程电荷泵、小数分频器等模块。其中集成VCO采用3个独立的宽带VCO完成对频率的覆盖;鉴频鉴相器... 采用0.35μm SiGe BiCMOS工艺设计了一款集成压控振荡器(VCO)宽带频率合成器。该锁相环(PLL)型频率合成器主要包括集成VCO、鉴频鉴相器、可编程电荷泵、小数分频器等模块。其中集成VCO采用3个独立的宽带VCO完成对频率的覆盖;鉴频鉴相器采用动态逻辑结构;小数分频器中Σ-Δ调制器模数可编程,可以精确调制多种分频值。测试结果表明,在电源电压3.3 V、工作温度-40~85℃的条件下,该芯片输出频率为137.5~4400 MHz,频偏100 kHz处的相位噪声为-104 dBc/Hz,频偏1 MHz处的相位噪声为-131 dBc/Hz,归一化本底噪声为-215 dBc/Hz。芯片面积为3.8 mm×4 mm。该频率合成器能为通信系统提供低相位噪声或低抖动的时钟信号,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 锁相环(pll) 压控振荡器(VCO) 小数分频器 相位噪声 电荷泵
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一种降低频率合成器相位噪声的高增益电荷泵 被引量:2
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作者 翟奇国 魏鲁 袁昊煜 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第6期445-450,共6页
设计了一款低噪声高增益电荷泵,主要用于低相位噪声的频率合成器。在传统的电流转向型电荷泵结构中增加了非镜像结构的低噪声电流源单元,使电荷泵的输出电流呈比例增加,降低电荷泵对频率合成器输出相位噪声的贡献,以进一步降低频率合成... 设计了一款低噪声高增益电荷泵,主要用于低相位噪声的频率合成器。在传统的电流转向型电荷泵结构中增加了非镜像结构的低噪声电流源单元,使电荷泵的输出电流呈比例增加,降低电荷泵对频率合成器输出相位噪声的贡献,以进一步降低频率合成器的相位噪声。采用0.18μm SiGe BiCMOS工艺进行了设计仿真和流片验证。测试结果表明:频率合成器工作在频率为10 GHz时,电荷泵中高增益低噪声电流源关闭和开启情况下,锁相环相位噪声分别为-106.1 dBc/Hz@10 kHz和-108.68 dBc/Hz@10 kHz。实现了通过开启电荷泵中高增益低噪声电流源使锁相环输出相位噪声下降约3 dB的目标。 展开更多
关键词 低相位噪声 电荷泵 频率合成器 锁相环(pll) SiGe BiCMOS工艺
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