一種高速電荷泵鎖相環(huán)的設計與實現(xiàn).pdf

1、鎖相環(huán)是一個可以產(chǎn)生穩(wěn)定的時鐘輸出的電路。它在模擬電路中有廣泛的應用。在收發(fā)器的時鐘恢復電路中需要高精度的且能調節(jié)相位的時鐘來恢復出接收數(shù)據(jù)；在高速微處理器中，也需要鎖相環(huán)來產(chǎn)生內部需要的高頻時鐘。鎖相雖然經(jīng)過多年發(fā)展，結構已經(jīng)很成熟，但是芯片的高速發(fā)展對鎖相環(huán)電路的速度、功耗等提出了更高的要求。因此，對鎖相環(huán)進行較深人的研究，設計出性能更優(yōu)越的鎖相環(huán)是非常有必要的。
　　以太網(wǎng)是現(xiàn)在使用很廣泛的一種局域網(wǎng)?，F(xiàn)在使用較多的還是10

2、M/100M和千兆以太網(wǎng)，主要用于辦公室等局域網(wǎng)中，它們的傳輸距離一般在100m內。而萬兆以太網(wǎng)主要用于城域網(wǎng)，它能傳輸更遠的距離，最遠可達到40km。萬兆以太網(wǎng)包含四個收發(fā)器，每個收發(fā)器速率已經(jīng)達到3.125Gb/s，再加上長距離的傳輸損耗，這些對萬兆以太網(wǎng)收發(fā)器中的PLL精度及頻率提出了更高的要求，需要設計出更高精度的PLL，PLL的中心頻率要達到3.125GHz。
　　本文首先分析了鎖相環(huán)的基本原理和環(huán)路傳輸特性。為我們接下

3、來設計鎖相環(huán)電路提供理論支持。
　　本論文所設計的鎖相環(huán)頻率較高，結構采用常見的電荷泵鎖相環(huán)。鑒頻鑒相器我們選用的是加入延時單元的無死區(qū)鑒頻鑒相器，他不僅消除了鑒相死區(qū)，并且沒有反饋回路，提高了工作頻率。論文提出了一種新結構的電荷泵電路，采用了一種改進型的差分式結構，加入運放器使上下電流鏡電流匹配，同時加入特殊MOS管去除尖峰脈沖。濾波器采用傳統(tǒng)的二階濾波器，可以很好的抑制控制線上的波紋，減小輸出的相位噪聲。壓控振蕩器采用差分結構