基于游標(biāo)環(huán)形的全數(shù)字鎖相環(huán)研究與設(shè)計(jì).pdf

1、鎖相環(huán)路作為頻率和相位同步電路，在現(xiàn)代時(shí)鐘電路中起著至關(guān)重要的作用，幾乎所有的高頻時(shí)鐘電路當(dāng)中都會(huì)用到鎖相環(huán)。傳統(tǒng)的鎖相環(huán)中含有模擬電路，其性能和面積受到模擬電路的限制。隨著數(shù)字電路的快速發(fā)展，全數(shù)字的鎖相環(huán)的應(yīng)用而生。全數(shù)字鎖相環(huán)不僅具有抗干擾能力強(qiáng)、可移植性好、面積小和功耗低等優(yōu)點(diǎn)，且環(huán)路捕獲時(shí)間短。
　　時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器是全數(shù)字鎖相環(huán)的一個(gè)重要的組成部分，它的性能直接影響著全數(shù)字鎖相環(huán)的性能。時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨率大小決定了數(shù)

2、字鎖相環(huán)的輸出頻率與參考頻率的靠近程度，且其檢測(cè)范圍與全數(shù)字鎖相環(huán)的輸出頻率動(dòng)態(tài)范圍有關(guān)。本文提出了一種新型的時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路結(jié)構(gòu)--游標(biāo)環(huán)形時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器，該結(jié)構(gòu)解決了時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨率與動(dòng)態(tài)范圍之間的矛盾。本文設(shè)計(jì)的游標(biāo)環(huán)形時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的分辨為8ps左右，其動(dòng)態(tài)范圍可以達(dá)到無(wú)限大。
　　本文首先介紹了鎖相環(huán)的發(fā)展史和研究現(xiàn)狀，比較了傳統(tǒng)鎖相環(huán)與全數(shù)字鎖相環(huán)的優(yōu)缺點(diǎn)。然后分別詳細(xì)闡述了鎖相環(huán)和全數(shù)字鎖相環(huán)的原理、結(jié)構(gòu)和數(shù)

3、學(xué)模型，重點(diǎn)描述了全數(shù)字鎖相環(huán)各個(gè)模塊，包括鑒頻鑒相器、時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器、數(shù)字環(huán)路濾波器和數(shù)控振蕩器等，分析了他們?cè)陔娐分械淖饔?，列舉并比較了他們的經(jīng)典結(jié)構(gòu)，其中，重點(diǎn)的解釋了游標(biāo)環(huán)形時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器電路的工作原理。最后對(duì)本文設(shè)計(jì)的全數(shù)字鎖相環(huán)進(jìn)行詳細(xì)描述，包括各個(gè)電路模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程和仿真結(jié)果，其中以游標(biāo)環(huán)形時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的電路為主，給出了其工作原理以及仿真結(jié)果。在文章的最后，本文基于游標(biāo)環(huán)形時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)過(guò)程，簡(jiǎn)單闡述了數(shù)字IC電路