0.8V低功耗高速1∶2分频器

采用UMC0.13μm CMOS标准工艺,设计并实现了一种最高工作频率为17GHz的1∶2分频器芯片.该芯片由基本分频器单元和输入输出缓冲组成.设计中为使分频器在低电源电压下正常工作,通过分析不同高速锁存器的结构特点,选择单端动态负载锁存器作为基本分频器单元.对单端动态负载锁存器进行直流分析可知,降低电源电压对采样模式的影响比保持模式大.在片测试结果表明:芯片电源电压最低可达0.8V;当电源电压为0.8V时,芯片在3～17GHz频率范围内正常工作;当输入信号频率分别为3和17GHz时,在10MHz频偏处,输出信号的相位噪声分别为-124.44和-120.62dBc/Hz.芯片面积为412μm×338μm,总功耗为3.84mW.     

2 GHz CMOS高速多模分频器的设计

为兼顾高速工作与多模分频应用,采用高速预分频电路与多模分频电路相结合的方式,提出了一种改进型的电流模型逻辑(CML)分频器.其中高速预分频电路由CML结构构成,多模分频电路利用相位切换结构和编程计数器共同实现.该分频器可在实现满摆幅输出的同时在更低的电源电压工作,从而消除了使用电平移位电路完成CML到互补金属氧化物半导体(CMOS)逻辑转换的需求.基于Chartered 0.18μm RFCMOS工艺流片完成了测试,分频器工作频率可达2GHz,工作电压为3.3V时功耗约为8.8mW.该高速多模分频器已成功应用于PLL型频率合成器.     

一种基于Class-C LC-tank的低压2分频注入锁定分频器（英文）

提出了1种基于0.18μm CMOS工艺的低压低功耗、宽锁定范围、低复杂度的2分频直接注入锁定分频器.该分频器采用Class-C的LC-tank架构来降低电源电压,同时改善LC振荡器的起振情况.此外还采用双端注入混频技术来扩大锁定范围.仿真结果表明该分频器有很好的混频性能,且分频器核心电路(不包括输出buffer)在800 m V电源电压下的功耗仅为0.91 m W.在注入信号的功率为0 d Bm时,该分频器在没有任何调谐单元时的锁定范围为6.4-8.5 GHz.     

低功耗0.18μm 10Gbit/s CMOS 1∶4分接器设计

为了实现光纤通信系统中高速分接器低功耗的需求,采用0.18μm CMOS工艺实现了一个全CMOS逻辑10 Gbit/s 1∶4分接器.整个系统采用半速率树型结构,由1∶2分接单元、2分频器单元以及缓冲构成,其中锁存器单元均采用动态CMOS逻辑电路,缓冲由传输门和反相器实现.在高速电路设计中采用CMOS逻辑电路,不但可以减小功耗和芯片面积,其输出的轨到轨电平还能够提供大的噪声裕度,并在系统集成时实现与后续电路的无缝对接.测试结果表明,在1.8 V工作电压下,芯片在输入数据速率为10 Gbit/s时工作性能良好,芯片面积为0.475 mm×0.475 mm,核心功耗仅为25 mW.     

一种通用的可编程双模分频器

提出了一种通用的可编程双模分频器,电路主要由3部分组成:9/8预分频器,8位可编程计数器和ΣΔ调制器构成。通过打开或者关断ΣΔ调制器的输出来实现分数和整数分频两种工作模式,仅用一个可编程计数器实现吞脉冲分频器的功能。9/8预分频器采用提高的TSPC动态触发器实现,而可编程分频器和调制器采用数字综合后布局布线的方法实现。基于SMIC0.18μm1.8V电源CMOS工艺的SpectreVerilog仿真表明:它能在分频比56-2047范围内工作,最大工作频率大于2GHz,消耗的电流小于4mA,适合应用在高性能的频率综合器中。     

一种通用的可编程双模分频器

提出了一种通用的可编程双模分频器,电路主要由3部分组成: 9/8预分频器,8位可编程计数器和ΣΔ调制器构成。通过打开或者关断ΣΔ调制器的输出来实现分数和整数分频两种工作模式,仅用一个可编程计数器实现吞脉冲分频器的功能。9/8预分频器采用提高的TSPC动态触发器实现,而可编程分频器和调制器采用数字综合后布局布线的方法实现。基于SMIC 0.18μm 1.8V 电源CMOS工艺的SpectreVerilog仿真表明：它能在分频比56-2 047范围内工作,最大工作频率大于2GHz,消耗的电流小于4mA,适合应用在高性能的频率综合器中。     

2.4 GHz频率合成器可编程分频器设计与实现

介绍了一种应用于802．11b的频率合成器中的可编程分频器．采用级联的异步2分频电路配合相位开关技术,消除了在2．4GHz的高频下分频比改变时产生的毛刺．通过检查初始相位特征信号,解决了由相位开关技术产生的初始相位不确定性问题．仿真结果表明,电路具有很好的稳定性,解决了频率合成器的速度瓶颈;把预分频器调节到合适的直流电平上,可以降低整个电路的功耗．另外,这种除法器有较大的分频比范围,能够应用于不同的设计。     

1.5 V 0.35μm CMOS 3.2 Gb/s 1:4分接器设计

采用CSM 0.35μm CMOS工艺,设计了低电压高速1∶4分接器.分接器采用半时钟树型结构,由1个高速1∶2分接器和2个低速1∶2分接器级联而成.整个电路实现的基本单元为共栅动态负载锁存器.电路最高可工作在3.2 Gb/s,电源电压为1.5 V,整体电路功耗约为120 mW,芯片面积为0.675 mm×0.675 mm.     

一种宽锁定范围多模2/3/4/5分频LC注入锁定分频器（英文）

提出了一种工作于3.55-12.15 GHz的2/3/4/5分频的注入锁定分频器(ILFD).该分频器使用了一种新颖的多模分频模块来提高注入节点的阻抗,从而增强高阶谐波并在4种分频比之间进行切换,同时保证每种分频比都具有较宽的锁定范围.在注入功率为0 d Bm的测试条件下,2/3/4/5分频的锁定范围分别是29.1%、29.3%、29.5%和29.9%.该分频器基于0.18μm CMOS工艺实现.总芯片面积和核心芯片面积分别是0.98×1.34mm2和0.32×0.84 mm~2.该分频器供电电压1.5 V,功耗为15 mW.     

超高速低功耗4:1复接器设计、封装及测试

采用CSM 0.35 μm CMOS 工艺,设计了低功耗2.5～3.125 Gbit/s 4∶1复接器.该芯片既可以应用于光纤通信系统SDH STM-16(2.5 Gbit/s)速率级别的光发射机,又可以应用于万兆以太网IEEE 802.3ae 10GBASE-X(3.125 Gbit/s)速率级别的通道接口发送器.系统采用树型结构,核心电路由锁存器、选择器、分频器组成,并采用了CMOS逻辑实现.最高工作速率可达3.5 Gbit/s.芯片供电电压3.3 V,核心功耗为25 mW.该芯片采用SOP-16封装.芯片封装后焊接在高速PCB板上进行测试,封装后芯片最高工作速率为2.3 Gbit/s.     

高速低功耗CMOS动态锁存比较器的设计

提出一种高速低功耗动态锁存比较器,电路包含预放大器、锁存比较器和SR锁存器3部分.采用一种新的锁存比较器复位电路,该电路仅由一个P沟道金属氧化物半导体(PMOS)管构成,实现电荷的再利用,减小了延迟,降低了功耗.SR锁存器输入端口的寄生电容为锁存比较器的负载电容,对SR锁存器的输入端口进行改进,避免由于锁存比较器的负载电容失配导致的输入失调电压偏移的问题.电路采用TSMC 0.18μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺实现.结果表明:电源电压为1.8V,时钟频率为1GHz时,比较器精度达0.3mV;最大输入失调电压为8mV,功耗为0.2mW;该比较器具有电路简单易实现、功耗低的特点.     

新型高速低功耗CMOS动态比较器的特性分析

为了降低sigma-delta模数转换器功耗,针对应用于sigma-delta模数转换器环境的UMC 0.18 μm工艺,提出1种由参考电压产生电路、预放大器、锁存器以及用作输出采样器的动态锁存器组成的新型高速低功耗的CMOS预放大锁存比较器.该比较器中输出采样器由传输门和2个反相器组成,可在较大程度上减少该比较器的功耗.电路采用标准UMC 0.18 μm工艺进行HSPICE模拟.研究结果表明:该比较器在1.8 V电源电压下,分辨率为8位,在40 MHz的工作频率下,功耗仅为24.4 μW,约为同类比较器功耗的1/3.     

基于CPLD的整数可变分频器设计

采用2片74LS190数字逻辑器件设计了两位数的分频器,给出了设计的原理图,接着使用Quartus-II工具软件进行分频器的功能仿真,结果表明该分频器能够对输入信号的频率实现1-99的分频,最后将编译好的文件下载到相应的CPLD器件中,从硬件电路上实现了可变分频器的设计.     

一种应用于全数字锁相环的小数分频器设计

文章针对宽带全数字锁相环(All-Digital Phase-Locked Loop,ADPLL)架构的频率综合器设计了一种适合的宽分频范围的小数分频器.由于经典的宽分频范围的小数分频器结构在边界处会发生失效,文章在分析其他解决方案的同时,提出了利用可变延时单元进行固定相位校准的解决方法.本设计的可变分频比分频器分频比范围为32~127,输入频率为1.8~3.7GHz,面积为0.46mm×0.24mm.测试结果显示,本设计有效地解决了经典宽分频范围的小数分频器结构在边界处会发生失效的问题.     

小频率步距程控锁相信号源

研制一种电流变高压电源的标准参考信号。方法用一种具有两个可编程分频器的锁相频率合成电路和０９８单片机,按照特定的频率合成算法实现分频参数的计算与系统控制,     

一种采用标准数字单元实现的5bit 100MS/s全数字闪烁型模数转换器

设计了一种全数字实现的5bit闪烁型模数转换器,该设计的核心思想是通过差分延时链对,将输入的差分模拟信号转换为延时信号,再经过锁存器得到与相应参考电压的比较结果.该数字比较器的参考电压内置于差分延时链对,无需从外部输入.采样保持电路的开关和保持电容也使用数字库中的合适器件代替.该模数转换器完全采用标准数字单元库中的单元搭建而成,与传统实现方法相比,在功耗、面积及设计复杂度上均有了较大程度的改善.电路采用TSMC 65nm工艺设计,核心面积为0.02mm2,在采样频率为100MS/s的情况下,后仿真功耗低达0.6mW,SFDR为37.89dB,ENOB为4.55bit.     

FPGA在数字示波器中的应用研究

以Altera公司的现场可编程门陈列EP1C6Q240为核心器件,研究FPGA在数字示波器中的应用.充分利用FPGA内部可定制的宏功能模块及其他丰富的资源,将数字示波器中的时钟分频电路、锁存器和数据缓存电路等集成在一片FPGA芯片上.给出了系统结构图和FPGA实现的各功能模块电路,并利用QuartusⅡ9.0对各模块进行设计、编译和仿真.实验测试表明,该系统能精确地测量各种信号波形,运行可靠,有效地降低了系统的成本.     

应用于K波段分数分频频率综合器的多模分频器设计与优化

基于TSMC 90 nm CMOS工艺设计一款多模分频器,可以实现的分频比的范围为32~39.详细介绍了多模分频器的各部分模块,包括双模预定标器、S计数器和P计数器,分析并且讨论了P计数器加入与不加入重新定时电路的时序图.本文设计的分频器应用于K波段高速分数分频频率综合器.测试结果表明应用改进后的多模分频器,频率综合器的带内噪声可以优化15 dB,频偏10 kHz和频偏1 kHz的相位噪声可达到81.30 dBc/Hz和72.44 dBc/Hz.      

KVFS系列变频器的研究

1 系统的组成总的来说,系统由主回路和控制回路两大部分组成。主回路。由于该变频器是电压变频器,属于交——直——交变频,所以变频以器主回路可分的为交——直变换部分、直——交变换部分以及辅助电路部分。控制电路。由于该变频器的印刷线路板是三层的,所以分析起来难度较大,通过分析和验证,得到了控制回路的实际接线路图。总的来说,它可以分为,CPU、译码器、分频器、锁存器、显示电路、I/O接口电器、A/D转换、EIROM、可编程计数器和GTR的驱动电路以及保护电路和一些辅助电路。     

EDA技术在电子线路设计中的应用

本文介绍了EDA技术的特点及其发展趋势,并且采用EDA技术实现了一种整数分频的通用分频器。介绍了利用VerilogHDL硬件描述语言输入方式以及分频器电路的设计过程,并在QuartusⅡ环境下对该电路进行了仿真。