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.     

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.     

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.     

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.     

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。     

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.     

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。     

智能模数控制型全数字锁相环的研究

由K模可逆计数器构成的传统数字锁相环可简单实现,但存在缩短捕获时间与减小同步误差之间的矛盾,而且获得的频带宽度较窄,因此设计了一种智能模数控制型全数字锁相环.其能够根据环路工作的不同阶段自动调整K值的大小,进而缩短捕获时间和减小同步误差.采用一个特殊的鉴频锁存器控制分频器的系数,能够调整环路的中心频率和扩宽频带宽度.     

数字正切锁相环及在移动信道中的性能分析

分析了一种不规取样的数字正切锁相环在移动信道中的统计性能，并模拟计算了用ＤＴＬ解调ＭＤＰＳＫ时的误码率与信道参数之间的关系，得出一些有用的结论。     

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。     

单相锁相环基于DSP的数字实现

介绍了模拟锁相环的基本原理,基于目前普遍的数字控制系统的应用,模仿三相系统锁相环的实现方法,推导出单相锁相环的数字实现方法,并通过仿真研究验证了该实现方法的正确性。     

数字锁相环在倍频电路中的应用

文章简述了锁相环的发展和组成,重点介绍了数字锁相环PE3236的内部组成,并分析了利用PE3236、二分频器、四分频器以及环路滤波器、压控振荡器组成的倍频电路,并且对环路滤波器和环路特性作了简要说明,从而给出了一种实现了频率合成的更加优化的方法。     

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.     

一种应用于高速锁相环的宽锁定范围注入锁定分频器

针对传统的注入锁定分频器锁定范围较窄的问题,提出了一种用于毫米波锁相环的注入锁定分频器.基于55 nm CMOS工艺,设计了一种宽锁定范围的二分频注入锁定分频器.提出分布式差分注入的方式,增强注入电流与注入效率,采用高阶变压器作为谐振腔,在不使用调谐机制的条件下,有效增大了分频器的锁定范围.此外,还对传统buffer的结构进行改进,增强谐波抑制能力,保持了较宽的锁定范围.电路仿真结果表明,提出的分频器电路在0 dBm注入功率下可在22.8～36.3 GHz频段内完成二分频功能,达到45.7％的锁定范围,电路的功耗为3.54 mW(不含buffer).     

应用于全数字锁相环的动态器件匹配与低功耗鉴相技术

提出了应用于全数字锁相环的改进的动态器件匹配技术和低功耗鉴相技术.利用低功耗鉴相技术简化了传统的全数字锁相环的鉴相原理,发明出一种新型的数字鉴相器,降低了数字电路实现的复杂性,降低了功耗;同时,本文所述的应用于全数字锁相环的动态器件匹配技术,降低了电容的工艺偏差对锁相环输出调谐曲线的不利影响,优化了锁相环的性能.该全数字锁相环采用TSMC 0.13μm CMOS工艺进行设计,仿真结果表明,本文所述的低功耗鉴相器功能正确,可使全数字锁相环正确地锁定在2.4～5.2GHz,本文所述的基于改进算法的芯片中鉴相器部分具有传统架构鉴相器53.2%的功耗与66.5%的芯片面积.测试结果表明,动态器件匹配技术使振荡器的输出调谐曲线(本文指输出频率与DCO调制字码值的曲线关系)更加接近理想情况.     

L波段数字微波本振源设计

叙述了集成锁相本振源的原理、关键技术及设计过程 ,并应用Motorola大规模集成电路 ,采用“脉冲吞食”可变分频技术设计L波段锁相本振源 ,达到了很好的指标     

一种改进的一阶数字锁相环(简报)

锁相环(PLL)在电子通信中得到了广泛的应用,并已成为频率合成、调制解调等领域的关键技术.随着近年来数字通信的兴起和集成电路的发展,数字锁相环(DPLL)正以其数字化、集成化和高频率的优势得到越来越广泛的应用.本文在对传统的一阶数字锁相环分析的基础上,提出了一种更为灵活的一阶数字锁相环的实现方法,并提高了性能,且易于用FPGA实现.最后,本文列举了该数字锁相环在上海市科委重点项目"微机电系统一微带天线与中继系统"中的应用,并收到了理想的效果.     

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。