二阶无源电流型水泵相环的设计
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二阶无源电流型水泵相环的设计

ca88手机版锁相环的具体系统如图1所示。由图可以看出,电荷泵锁相环主要由三个部分组成,PFD、CP以及VCO,环路滤波器放在CP模块中,反馈模块由一个四分频数字模块构成。


电荷泵锁相环有两种工作模式,一种为闭环工作,另一种为开环工作模式,即VCO输入为固定电压,用来产生额定开关频率。

图1:电荷泵锁相环电路图

电荷泵锁相环电路图

三态鉴频鉴相器的原因是这种拓扑结构能够有效消除鉴相死区。CPPLL产生鉴相死区的原因是当输入相位差很小时,PFD输出的脉冲很窄,不足以打开后面CP中电荷泵的开关使电容充放电。因此在三态鉴频鉴相器中引入了延迟模块,这样即使输入相位相同的情况下,ca88手机版开关也有了一定提前开关的时间。


电荷泵锁相环中CP结构如图2所示,采用二阶电流型电荷泵实现。图中PM3和NM5用作开关管,输入是PFD输出的〜up与down信号。当PM3导通,NM5关断时,PM4管拷贝电流源输出的1uA电流对电容进行充电;而在PM3关断,NM5导通状态下,电容通过电流源输出的1uA电流沉NM4管进行放电。

图2:二阶电流型电荷泵电路图

二阶电流型电荷泵电路图

采用电流饥饿型延迟单元设计。整个VCO系统由五个这样的单元组成,工作原理类似于环形振荡器。前一级环路滤波器输出的控制电压信号Kontr控制电流源和后面非门镜像过去电流的大小来控制单个单元的延迟时间,而整个VCO的振荡频率由五级延迟单元的总延迟决定。当控制电压信号越大时,电流源和流过非门的镜像电流越大,寄生效应影响越小,总延迟越短,VCO振荡频率越大。ca88手机版厂通过对VCO的仿真,测出本设计中VCO的增益约为67MHz/V。


整个锁相环对于前三种噪声来源具有低通特性,对VCO引入的噪声有高通特性。由此可知不论环路带宽怎么选,噪声都无法被完全抑制。所以,需要根据不同的应用场合,采用选取合适的环路带宽来针对性地抑制主要噪声来源的目的。比如在频率合成器中,VCO的噪声为主要来源,因此选取较大的环路带宽;而在时钟恢复电路中,输入信号的相位抖动为主要来源,因此选择较小的环路带宽。


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点击次数:  更新时间:2018-01-29 09:08:59  【打印此页】  【关闭