应用于FPGA芯片时钟管理的锁相环设计实现

设计了一种嵌入于FPGA芯片的锁相环,实现了四相位时钟、倍频、半整数可编程分频、可调节相位输出功能,满足对于FPGA芯片时钟管理的要求.锁相环采用了自偏置结构,拓展了锁相环的工作范围,缩短了锁定时间,其阻尼系数以及环路带宽和工作频率的比值都仅由电容的比值决定,有效地减小了工艺、电压、温度等对电路的影响.锁相环采用0.18μm CMOS数字工艺,嵌入复旦大学自主研发的FPGA芯片FDP-Ⅱ,经过流片验证,实现了工作频率范围10~600 MHz,整体电路功耗仅为29 mW,锁定时间小于4μs,峰峰值抖动小于±145 ps.     

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.     

基于FPGA的数字锁相环的设计与实现

本文介绍了当前广泛应用的数字锁相环的原理和基于FPGA的设计与实现方法,阐明了其基本工作原理和设计思想,给出了系统主要模块的设计过程和仿真结果;用可编程逻辑器件FPGA予以实现。     

FPGA设计中的时序收敛与时钟切换

FPGA作为最为广泛使用的可编程器件,已经广泛存在于我们的数字电路设计工作中。但是如果对FPGA缺乏深入了解,将严重影响FPGA实际工作的可靠性。本文介绍了FPGA设计中需要着重考虑的两个问题及解决方法。     

250 MHz 时钟产生电路中低抖动锁相环的仿真与设计

提出了一种基于行为级的锁相环(PLL)抖动仿真方法.分析了压控振荡器的相位噪声、电源和地噪声以及控制线纹波对输出抖动的影响.采用全摆幅的差分环路振荡器、全反馈的缓冲器以及将环路滤波器的交流地连接到电源端等措施,减小了PLL的输出抖动.给出了一个采用1st silicon 0.25μm标准CMOS工艺设计的250 MHz时钟产生电路中低抖动锁相环的实例.在开关电源和电池供电2种情况下,10分频输出(25 MHz)的绝对抖动峰峰值分别为358 ps和250 ps.测试结果表明该行为级仿真方法可以较好地对PLL的输出抖动做出评估.     

基于FPGA锁相环直流电机控制的研究

锁相环控制是直流电动机控制稳定性较高的一种控制方式．针对直流电机的控制，提出一种采用FPGA和锁相环相结合的数字控制技术．介绍了FPGA锁相环直流电机控制系统的结构和软件流程，主要分析了在FPGA中实现数字锁相环控制系统的方法和原理，讨论了二阶控制系统的形成．     

基于FPGA的时钟采样帧发生器设计

在串行通信中,为使系统具有灵活的可编程性和可移植性,减小系统体积,降低开发成本,详细地描述了一种时钟采样帧发生器总体结构。结合FPGA特性和VHDL语言,对时钟采样帧发生器各组成模块进行了接口定义,同时在ModelS im SE中进行了功能仿真验证。圆满完成了基于FPGA的时钟采样帧发生器IP核设计。通过实践表明,设计的时钟采样帧发生器IP核可靠易用,可扩展功能强,满足了实际应用系统的技术要求。     

应用于CDR电路的DPLL设计与实现

数字锁相环(DPLL)技术在数字通信、无线电电子学等众多领域得到了极为广泛的应用,利用DPLL可以从串行位流数据中恢复出接收位同步时钟。时钟数据恢复(CDR)电路是同步光纤系统中的核心部件,性能优越的锁相环电路对CDR电路的实现有着极其关键的作用。本文介绍了一种全数字化CDR电路的设计。仿真和实验测试结果表明,该CDR电路可以对相位变化快速同步,尤其对突发数据的时钟恢复,相位抖动的消除有效。     

PET系统时钟的设计方案探究

文章通过对目前系统时钟的几种设计方案的比较，认为有锁相环（PLL）的专用时钟系统芯片，能产生多类时钟标准、多种时钟频率和多路时钟驱动，且具有稳定的性能，成为高性能时钟系统的解决方案。     

利用FPGA内部DLL实现数字时钟恢复

首先分析了数字时钟恢复电路的原理,然后介绍一种利用XILINX FPGA内部数字延时锁定回路DLL的倍频功能,从接收的异步数据中恢复数据时钟的方法。     

基于集成频率合成器的锁相环设计

本文阐述了锁相环的工作原理,以LMX2470为例设计了5-10GHz锁相环,并给出了仿真过程和最终测试结果。     

一种用于锁相环的正反馈互补型电荷泵电路

给出了一种新型的互补型电荷泵电路．采用正反馈技术,电路由CSMC1．2μm CMOS工艺实现,可工作在2V的低电压下．Spectre仿真结果显示,电荷泵的工作频率为100MHz时,功耗为0．08mW,输出信号的电压范围宽(0～2V),电路速度快,波形平滑,抖动小,在不增加电路功耗的前提下消除了传统电荷泵电路的电压跳变现象．该电荷泵电路可以很好地应用于低电源电压、高频锁相环电路．     

一种基于PLL的CBR业务时钟恢复算法与方案

提出了一种基于ＰＬＬ的时钟恢复新方案，该方案可以明显地降低由于信元延时拌动而造成的ＣＢＲ业务时钟的拌动和漂移，同时不增加缓存的容量。     

一种性能优良的新型单音解码器

给出一种新型的单音解码器,它由单片机外部硬件及内部程序组成的锁相环单音同步电路及正交相干解调器两部分构成．其解码频率可由程序任意设置,解码灵敏度高,速度快,Ｓ／Ｎ为１２ｄＢ时解码时间小于１８ｍｓ,工作稳定可靠,已用于多种通信设备中．     

FPGA内部时钟系统间的FIFO数据接口

在现场可编程逻辑芯片的设计过程中，不同模块之间的数据接口，尤其是不同时钟系统的各个模块之间的数据接口是系统设计的一个关键．用异步FIFO模块来实现接口，接口双方都在自己时钟的同步下进行工作，它们之间不需要互相握手，只需跟接口FIFO模块进行交互就可以了，即向接口FIFO模块中写入数据或从FIFO模块中读出数据．用这样一个缓冲FIFO模块实现FPGA内部不同时钟系统之间的数据接口，使设计变得非常简单和容易．所用的FIFO接口是XILINX公司提供的IP核，经过充分测试和优化，系统运行稳定，占用的FPGA内部资源也非常少。     

65nm FPGA中基于位宽选择的高速Block RAM设计

针对高性能现场可编程门阵列(FPGA)应用中数据存储交换的高速、多种位宽配置需求,本文设计了一种基于数据位宽可调整的高速Block RAM,并将其嵌入自主研发的FPGA芯片中.在该FDP15芯片中,Block RAM采用65nm的1P10M层金属,核电压1.2VCMOS工艺技术,可以实现1bit×16k,2bits×8k,4bits×4k不带校验位和9bits×2k,18bits×1k,36bits×512带有校验位的6种位宽选择模式,3种写入模式的双端口独立工作.文中针对位宽配置选择功能提出了一种单元可重复的电路结构,同时采用模拟位线延迟反馈机制实现了Block RAM较高的工作频率.流片测试的结果表明Block RAM可以实现真正的双端口独立工作,其6种位宽模式和3种写入模式功能正确,开关参数延迟可以达到2.25ns,与Xilinx同等功能、规模的芯片Virtex-4中内嵌Block RAM相比,性能接近.     

数字锁相环的ASIC设计

根据锁相环的特点，提出了利用ASIC算法设计数字锁相环DPLL。在对其进行严格数学推导和分析的基础上，在FPGA上得以实现。从原理上分析了稳态误差的减小和稳态建立的过程，最后给出了利用VHDL语言编程仿真的结果。整个系统的锁相环部分达到了锁定速度快、相位抖动小、锁定精度高的结果。