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《hdtv頻率合成器中高性能cmos可編程分頻器設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、東南大學(xué)碩士學(xué)位論文HDTV頻率合成器中高性能CMOS可編程分頻器設(shè)計(jì)姓名:陳作添申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別:碩士專業(yè):微電子學(xué)與固體電子學(xué)指導(dǎo)教師:吳建輝20070301摘要頻率合成器被廣泛地應(yīng)用在各種通信系統(tǒng)中,以提供高頻譜純度、穩(wěn)定、可編程的本振信號(hào)。作為頻率合成器中最重要的模塊之一,可編程分頻器實(shí)現(xiàn)了頻率合成器輸出信號(hào)的可編程,它的工作速度決定了頻率合成器輸出信號(hào)的最高頻率,它的相位噪聲影響頻率合成器的帶內(nèi)相位噪聲。本文以高清晰電視(HDTV)中數(shù)字有線電視(DVB-C)通信標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo),系統(tǒng)地研究了其中的可
2、編程分頻器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。本文首先根據(jù)DVB-C標(biāo)準(zhǔn)分析了可編程分頻器的主要性能指標(biāo),并根據(jù)系統(tǒng)特征選取了可編程分頻器的基本結(jié)構(gòu)。其次以時(shí)序分析為手段,在充分分析比較主要的兩類雙模預(yù)分頻器結(jié)構(gòu),即基于4/5雙模分頻的預(yù)分頻器和相位開關(guān)雙模預(yù)分頻器的優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,改進(jìn)了基于4/5雙模分頻的16/17雙模預(yù)分頻器結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)消除了該類結(jié)構(gòu)17分頻時(shí)的反饋延遲,提高了工作頻率,并以此作為本文預(yù)分頻器的邏輯結(jié)構(gòu)。接著重點(diǎn)闡述了源耦合邏輯(SCL)單元的延遲模型和設(shè)計(jì)流程,通過延遲模型并結(jié)合工藝參數(shù),實(shí)現(xiàn)了源耦
3、合邏輯單元電路的設(shè)計(jì)。同時(shí)通過分頻器的動(dòng)態(tài)特性分析,找到了分頻器低頻輸入產(chǎn)生毛刺的原因,并通過輸入緩沖器的設(shè)計(jì)解決了該問題。然后對(duì)分頻器相位噪聲模型進(jìn)行了回顧與研究,據(jù)此實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模分頻器相位噪聲的評(píng)估,并通過PLL行為級(jí)建模評(píng)估了分頻器相位噪聲對(duì)PLL輸出相位噪聲的貢獻(xiàn)。基于Chartered0,25“m厚柵CMOS工藝完成了可編程分頻器的設(shè)計(jì)、仿真與實(shí)現(xiàn)。測(cè)試結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的可編程分頻器符合系統(tǒng)對(duì)輸入頻率與分頻比的要求,所構(gòu)成的PLL輸出相位噪聲低于--70dBc/Hz,滿足系統(tǒng)相位噪聲要求
4、。關(guān)鍵字:可編程分頻器,前置分頻器,頻率合成器,時(shí)序,相位噪聲AbstractFrequencysynthesizeriswidelyusedinvariouscommunicationsystems.Itprovidesclean,stableandprogrammablelocaloscillator(LO)signals.Asoneofthemostimportantblocksinthefrequencysynthesizer,programmablefrequencydividermakes
5、theoutputsignalofthefrequencysynthesizerprogrammable.AnditsworkspeedwilldeterminethehighestfrequencywhichthefrequencysynthesizerCallprovide.Thein-bandphasenoiseofthefrequencysynthesizerisalsoinfluencedbythefrequencydivider.Inthisthesis,thedesignandimple
6、mentationoftheprogrammablefrequencydividerforDVB-CtimerinHDⅣarestudied.First,thedesignspecificationsoftheprogrammablefrequencydividerarederivedbasedontheDVB-Cstandard.AndthebasicstructureoftheprogrammablefrequencydivideriSselectedbasedonthesystemrequire
7、ment.Then,twokindsofpopularstructuresofthedual-modulusprescaler,whicharebasedon415dual-modulusdividerandbasedonphaseswitchingdual-modulusdivider,aredeeplystudiedbasedonthetimingrequirement.Anda16/17dualmodulusprescalerbasedon4/5dual-modulusdividerwithim
8、provedlogicstructureisintroduced.Itremovesthefeedbackdelaywhenitworksasdividingby17,thenthehighestspeedisimproved.Afterit,thedelaymodelandthedesignflowoftheSCL(sourcecoupledlogic)circuitsarediscussed.BasedOilthedelaymodelofSCLgat