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用于GPS接收机的全集成锁相环设计

更新时间：2020-11-23 10:35:36 大小：10M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：gps接收机 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

摘要：GPs接收机在当今社会有着广泛的应用，而锁相环是GPs接牧机中最为关键的模块之一，它为GPs接收机的混频提供精确的本地振荡信号。锁相环是模拟和射集成电路设计领域最有挑战的模块之一。本文设计的锁相环采用的是广为流行的电荷泵锁相环，它包含了模拟电路—电荷泵，射频电路一压控振荡器以及数字电路—分频器

本文基于 SMIC IP6M0.18um的工艺设计了一款用于GPs接收机的全集成电荷泵镜相环。本文首先研究了电荷泵锁相环的行为级特性，用Mahb建立了锁相环的相位域和电压域模型，用 Verilog-A建立了锁相环的电压域模型。在电路图的设计中，电荷泵使用了运算放大器作为误差放大器，运用负反馈结构，使得电荷泵的输出电压在较大范国内变化时，充放电电流的匹配性能非常优越；其次，深入地研究了压控振荡器的噪声模型以及降低相位噪声的技术，设计了一款 LC Tank结构的压控振荡器，其调谐范围是1.35GHzx-1.5GHz其增益为139MHzV，其在600KHz频偏处的相位噪声为-118dBc/Hz，最后，设计了一款全集成锁相环，其分频器工作在14GHz，分频系数为七十；此外，为今后设计更高频率锁相环作准备，本文研究了工作频率在5GHz以上的分频器，进一步设计了一款工作在5GHz的五分频电路。在设计锁相坏的过程中，本文也研究和分析了锁相环的一些现象，如Cycle Slipping，以及压控振荡器输出信号的二次谐波到电压控制端的耦合等。本文完成了电荷泵锁相环电路的版图设计以及后仿真，本文中的锁相环输出三个本地振荡信号，频率分别为14GHz、140MHz和3111|MHz，参考源信号的频率为0MHz。锁相环的单位增益带宽为280KHz，锁相环的锁定时间小于10us。整个锁相环的功耗为10mW，杂散为657dBc，距离中心频率1MHz处相位噪声小于-120dBc/Hz，版图的面积大约为600um×700um

关键词：锁相环；电荷泵；压控振荡器


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