手機基帶芯片中鎖相環(huán)時鐘產(chǎn)生電路設計.pdf

1、鎖相環(huán)電路在數(shù)據(jù)通訊集成電路中有著廣泛的應用，它可以作為時鐘產(chǎn)生電路、時鐘數(shù)據(jù)恢復電路以及頻率倍增器等的核心電路。因此，鎖相環(huán)的研究以及設計有著極其重要的意義。 在片上系統(tǒng)中，數(shù)字電路的規(guī)模變得越來越大，時鐘頻率越來越快。當大規(guī)模數(shù)字電路切換翻轉時，會在芯片的電源和襯底上產(chǎn)生嚴重的噪聲，這些噪聲以及鎖相環(huán)電路本身固有的器件噪聲將共同影響鎖相環(huán)的性能。鎖相環(huán)的輸出時鐘的周期會受噪聲的影響而發(fā)生瞬態(tài)的變化，這種變化在時域上被稱作時鐘

2、抖動，而在頻域上被稱作相位噪聲。 鎖相環(huán)電路的設計要綜合考慮電路的穩(wěn)定性、鎖定時間、輸出頻率、對噪聲的抑制能力以及功耗、面積等指標。本文將從這些性能指標的折衷考慮對鎖相環(huán)時鐘產(chǎn)生電路的設計展開討論。 對于成熟的電荷泵鎖相環(huán)結構，本文將從系統(tǒng)的角度討論如何減小鎖相環(huán)的噪聲。接著將討論各個子模塊的設計優(yōu)化。在鎖相環(huán)系統(tǒng)中，電荷泵以及壓控振蕩器產(chǎn)生的噪聲對系統(tǒng)的噪聲貢獻最大，本文將著重討論這兩個子模塊的設計，并對電荷泵死區(qū)問題