应用于全数字锁相环的时间数字转换器设计

采用标准0.18 μm CMOS工艺,设计了一种应用于全数字锁相环中检测相位差大小的时间数字转换电路（TDC）.针对传统TDC电路的不足,通过加入上升沿检测电路,扩大计数器位宽,使得TDC电路不仅能完成时数转换的基本功能,而且提高了时数转换的准确性,扩大了测量范围.该设计完成了RTL级建模、仿真、综合及布局布线等整个流程.仿真结果表明,该TDC电路工作正常,在1.8V电源电压下,功耗为10 mW,能达到的分辨率约为0.3 ns,版图尺寸为255 μm×265 μm.     

全数字锁相环系统的分析及优化

以TI(Texas Institute)于2003年发布的全数字锁相环为原型,在系统分析的基础上,提出了锁相环系统结构的改进方案.系统仿真结果显示改进后的结构在保证系统对稳定性、输出精度、分辨率和锁定时间要求的前提下,简化了系统结构并降低了功耗.     

一种应用于全数字锁相环的时间数字转换器设计

设计了一个应用于全数字锁相环的时间数字转换器(TDC).该时间数字转换器具有两种工作模式——粗量化和细量化.为了提高细量化模式的测量范围,TDC采用1-bit decision-select结构和游标门控环形振荡器(Vernier GRO)构成其两级量化单元.通过在Vernier GRO中使用一种新型结构的比较器,消除了用SR触发器做比较器时对测量范围的制约,也提高了GRO设计的灵活性.在TSMC 0.13μm工艺,1.2 V电源电压和40MHz采样速率下,仿真结果表明本设计的TDC在粗量化模式下具有不小于25ns的测量范围,在细量化模式下有效分辨率和测量范围分别为30ps,1.8ns.     

电荷泵锁相环设计方法研究

在归纳单端输出电流型电荷泵锁相环设计方法的基础上,给出单端输出电压型电荷泵锁相环的两种设计方法,直接近似为电流型输出;串接电阻为电流型输出,实验验证了其正确性从而Ｍｏｔｏｒｏｌａ公司设计方法的错误。     

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.     

电荷泵锁相环设计方法研究

在归纳单端输出电流型电荷泵锁相环设计方法的基础上 ,给出单端输出电压型电荷泵锁相环的两种设计方法 :直接近似为电流型输出 ;串接电阻转换为电流型输出 .实验验证了其正确性 ,从而纠正了 Motorola公司设计方法的错误     

一种结合高精度TDC的快速全数字锁相环

针对传统全数字锁相环锁相周期长、时间数字转换电路量化误差较大等问题,提出了一种在高分辨率时间数字转换器的基础上能够快速锁相的全数字锁相环.本设计提出的相调模块将量化的相位差还原成时间序列,并在状态机的控制下加入到重构信号中,从而能够在检测到相位差之后的最多两个输入参考时钟周期内使相位一次性对齐,锁相时间控制在0.72μs之内;设计的上升沿检测电路能够在重构与参考信号同频时,准确地检测两者上升沿是否同时到来并给出相应的使能信号,从而在锁相时关闭时间数字转换电路,大大降低了电路的功耗;优化了多时钟多相位的时间数字转换器粗量化的计算方法,提高了粗量化速度,增大了计数器位宽,扩大了测量范围,并且量化误差控制在0.25ns之内.最后完成了整体设计的RTL级建模及仿真,结果证明,该全数字锁相环具有锁相速度快、量化精度高、稳定性好、功耗低、输出频率便于调整等特点.     

全数字锁相环高频感应加热系统的设计

为解决感应加热系统中频率跟踪的问题,使感应加热系统始终工作在最佳状态,提出一种新型的全数字锁相环(ADPLL)高频感应加热系统的设计方案.该方案是基于现场可编程门阵列,采用比例积分控制的方法.仿真结果表明,ADPLL能够及时有效地进行频率锁定,具有控制跟踪速度快、精度高、可调性强及捕获频带宽等优点.根据不同谐振频率的对象,可以通过调节1/N分频器的参数N,K模计数模块的参数K和积分模块的计数器n的位数,使得ADPLL工作处在最佳状态.     

一种在全数字锁相环中进行振荡器增益估计的新算法

提出一种在全数字锁相环中对数控振荡器进行增益估计的新算法。此算法充分利用全数字锁相环内部的数字信息, 通过计算相位误差、频率误差和振荡器的频率控制字的变化,对数控振荡器的增益进行实时估计, 使全数字锁相环对外界环境变化的免疫程度更高。此算法适用于所有采用基于累加器结构的全数字锁相环, 而且可以在应用最广泛的二阶Ⅱ型锁相环中准确地工作。     

基于VHDL的全数字锁相环的设计

叙述了全数字锁相环的工作原理,提出了应用VHDL技术设计全数字锁相环的方法,并用复杂可编程逻辑器件CPLD予以实现,给出了系统主要模块的设计过程和仿真结果。     

一种基于FPGA的数字锁相环测速实现方法

通过锁相环路的应用介绍,说明了全数字锁相环的优点,详细讨论了如何在FPGA中利用Verilog语言VHDL语言混和实现全数字锁相测速方案和利用锁相环DPLL中,可逆计数器模值的能修改特性,来控制DPLL的跟踪补偿和锁定时间,DPLL的中心频率以及消除"纹波"的方法.     

一种双环锁相频率合成器的研究

频率合成器对现代雷达性能有着重要的影响,文章介绍了一种S波段数字锁相频率合成器的实现,该合成器采用了主辅环双环锁相设计,降低了环路等效分频系数,有效解决了合成器相位噪声、频谱纯度、宽频带和微型化等综合性问题,成本低廉,综合性能优良;文章对主、辅环路相位噪声进行了分析、计算;最后给出了研究结果.该合成器已应用于现代多普勒雷达系统.     

数字锁相环与滤波技术在PWM整流器中的应用

三相电压型SVPWM整流器可采用基于MATLAB和FPGA的VHS-ADC高速数字信号处理平台建模,但建模时,三相静止坐标系到两相同步旋转坐标系的Park变换和两相旋转坐标系到两相静止坐标系的变换初相位不定,使变换不能顺利实现,另外,电网电压、电流采集时存在噪声,影响了系统稳定性。在常规的三相电压型SVPWM整流器模型基础上,增加数字锁相环以跟踪电网电压的相位和频率,增加FIR数字滤波器对信号进行处理,减少干扰。在VHS-ADC平台上设计了电压外环PI环节、电流内环PI环节和坐标变换模型。通过小功率实验,三相电压型SVPWM控制系统运行稳定,验证了数字锁相环和FIR数字滤波器应用于三相电压型SVPWM整流器的可行性。     

锁相环中无源环路滤波器的设计与仿真

锁相环(PLL)的基本频率特性主要是由环路滤波器决定的.为了节省锁相环的设计仿真时间,提高设计效率,提出一种基于ADS仿真平台的环路滤波器系统级设计与仿真方法.分析RC无源滤波器截止频率与锁相速度之间的关系;引入滞后超前滤波器结构,提高PLL的稳定性,还分析滞后超前滤波器的幅度-频率特性,以及影响相位返回量的因素,并基...     

永磁同步电机的数字化电流控制环分析

研究了永磁同步电机(PMSM)电流环的三种控制方法:P调节、P调节加前馈控制和PI调节.其中PI调节器可以实现dq轴电流的近似解耦和无静差控制,较适合于工程应用.对电流的控制最后要通过对绕组电压的控制来实现,为此研究了一种输出电压控制方法,即空间矢量PWM法的原理及实现方法.介绍了一种基于DSP的全数字化控制系统硬件构成.实验结果证明了理论分析的正确性.     

智能数字锁相倍频技术研究

为实现准周期信号的整周期同步采样分析，提出了一款基于单片机的智能数字锁相倍频器电路．该电路频率跟踪速度快。精度高，并能对输入信号的频率变化进行预测和补偿。     

基于小数分频锁相技术的S频段信号源设计

基于小数分频锁相技术,采用片内集成VCO的锁相芯片ADF4350,设计了一种应用于射频收发机本振部分的S频段频率合成器。通过单片机的逻辑控制,该信号源可实现137.5~4 400MHz频率范围内任意步进频点的合成。实测结果表明,该S频段小数分频锁相环频率合成器具有优良的相位噪声和杂散抑制,以及较高频率分辨率。     

锁相技术在感应加热电源中的应用

实现了一种由ＣＤ４０４６集成锁相环设计的应用于感应加热电源的无相差频率跟踪控制系统,并就锁相瞬态性能进行了重点分析与设计,还就控制系统的相位补偿等问题进行了分析讨论。将该系统用于１０ｋＷ－５０ｋＨｚＩＧＢＴ超音频串联感应加热电源样机中,使控制回路更加简单、可靠,电源运行良好。     

全数字化锁相倍频器的设计

提出了一种高速、高精度、全数字化电路的锁相信频器的设计，该锁相倍频 器对于切换的输入信号能保证在两个周期内锁定。对于变频信号，其频率跟踪速度也 快。在环路中使用了单片机以对输入信号的频率变化进行预测，从而进一步提高其跟踪 精度。