【摘 要】
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随着数字电视的迅速发展,前端调谐芯片的研发是我国在数字电视领域内实现自主知识产权的一个瓶颈。在前端调谐芯片的研发中,采用锁相环(PLL)作为频率综合器,可以提供精确的本
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随着数字电视的迅速发展,前端调谐芯片的研发是我国在数字电视领域内实现自主知识产权的一个瓶颈。在前端调谐芯片的研发中,采用锁相环(PLL)作为频率综合器,可以提供精确的本振信号,但同时也是设计中的难点。而在锁相环电路中,鉴频鉴相器(PFD)作为比较振荡器输出与参考信号的频率及相位误差的关键模块,在环路中起着极为重要的作用。因此,对于鉴频鉴相器的研究具有十分重要的意义。
论文介绍了鉴频鉴相器的工作原理,并根据锁相环系统的要求,确定了电荷泵式鉴频鉴相器的性能指标和结构框图。采用JAZZ BC35工艺库,重点设计了鉴相鉴频器(PFD)、电荷泵(CP)、CP控制信号产生电路及采用跨导线性环构成的基准源。高精度的鉴频鉴相器采用射极耦合逻辑(EmitterCoupled Logic)电路来实现,由两个边沿型D触发器和ECL,逻辑的与非门构成。电荷泵电路采用双极工艺的电流镜实现,并由差分对作开关,在版图设计中采用对称布局,提高了电荷泵电路的性能。同时,论文分析了鉴频鉴相器的死区和电荷泵电流失配之间在设计时需要考虑的折中关系,并通过锁相环环路传输函数及噪声模型,说明了鉴频鉴相器对环路的影响。
电路仿真结果表明:PFD的死区为90ps,鉴相频率大于2MHz,CP的失配电流小于0.4％,泄漏电流小于5nA。论文提出的ECL,结构的电荷泵式鉴频鉴相器完全符合设计要求,适用于低噪声、低杂散的锁相环电路中。
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