设计应用

一种基于Ring-VCO结构的宽频带低抖动锁相环的设计与实现

作者：刘 颖1，田 泽1，2，吕俊盛1，2，邵 刚1，2，胡曙凡1，李 嘉1
发布日期：2020-05-12
来源：2020年电子技术应用第5期

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    锁相环作为时钟产生的核心电路，以其宽频带、低抖动、锁定速度快等特点，被广泛应用在高速通信和电子传输系统中。最早的电荷泵锁相环电路固定环路带宽实现，输出时钟频带较窄，锁定时间较长。随着高速、多协议的通信系统的快速发展，要求锁相环电路输出频率范围广及时钟抖动低，而固定环路带宽的锁相环电路结构无法同时满足输出频率范围、各频点锁定时间及噪声的要求[1-2]，因此，锁相环电路环路参数可调已成为主流电路结构[3-5]。常见的环路带宽可调通过寄存器配置电荷泵、环路滤波器参数等方式实现，此类方法易实现，但操作较为机械，且与锁定频率非强相关，性能无法达到最优。

    因此，为了能够拓宽锁相环输出频带，同时满足输出低抖动时钟的要求，本文提出了一种与锁相环锁定频率强相关的环路带宽调整方法，利用全局参考调节电路中比较器模块将锁定控制电压Vctrl与参考电压Vref电压比较来改变各模块电流，实现不同频率下环路带宽的调整，加速环路锁定，降低锁相环噪声。另一方面，采用四级差分环形振荡器结构和占空比调整电路，以其差分对称结构降低电路噪声，并在电路中引入LDO等方式进行抖动优化[6-9]。




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作者信息:

刘  颖1，田  泽1，2，吕俊盛1，2，邵  刚1，2，胡曙凡1，李  嘉1

(1.航空工业西安航空计算技术研究所，陕西 西安710068；

2.集成电路与微系统设计航空科技重点实验室，陕西 西安710068)

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