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基于锁相环原理的时空表电路设计

发布时间:2021-09-01 08:48
  随着时代的发展,人们对频率源的需求越来越大,要求也越来越高,在日常生活中,各类电子产品都需要晶振作为频率源,而高端的应用,如卫星定位,世界时的确认中,则需要原子钟,这些频率源的精度取决于频率基准的精度。而本课题从相位延迟的角度来进行产生精确频率源探索性的研究,开展将具有准确延迟的标准尺提供的相位延迟转换为频率源的时空表电路的设计。探索一种新的频率源产生方式。基于锁相环的原理,可以将标准尺的延迟时间转换为时钟信号。我们分析了时空表电路的工作原理和稳定条件,给出各个模块的工作原理,基于Verilog-A完成了时空表的建模,对环路的关键参数进行了设计与优化,随后完成了各模块电路的设计,重点设计了四个模块:第一,在分析电荷泵非理想性的基础上,提出了缓解各种非理想性的方法,设计了一种高匹配性的电荷泵;第二,设计了一种在0VDD范围内都能工作的压控振荡器,并且限制了压控振荡器的最大输出范围;第三,设计了一种具有高度对称性的分频器,有利于提高输出时钟的准确度;第四,设计了一种和电源上电时间无关的上电复位电路,保证了触发器初始态的准确性。本文采用SMIC 180nm CMOS工艺... 

【文章来源】:哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】:63 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

基于锁相环原理的时空表电路设计


石英晶体振荡器原理图

原子钟,基本原理,频率综合器,晶振


哈尔滨工业大学工程硕士学位论文率较高,而晶振的频率较低,将晶振的输出经过频率综合器以后,使其接近的跃迁频率,用来激励原子产生共振吸收或者发射,量子系统通过检测吸收发射信号的相位、幅度等信息,鉴别出频率综合器的信号频率和原子跃迁谱间的差别,产生纠正信号,来调节晶体振荡器的频率。

结构图,温补,晶振,数字


图 1-3 数字温补晶振的结构图[7]的京瓷公司[8]制造的 40MHz 温补晶振在-40℃~85℃的范围内,频能达到 0.28×10-6,把温度范围缩小到-10℃~70℃以后,频率温度稳0.1×10-6。美国的 Pericom 的 JT225 系列[9],-40℃~85℃的范围内,频能达到 0.5×10-6。的温补晶振与国外的差距不大,南开大学采用模拟温度补偿晶振~60℃的范围内,频率温度稳定度能达到 0.45×10-6。电子科大的高宝拟温度补偿晶振[11],-40℃~100℃的范围内,频率温度稳定度能电子科技大学的焦俊杰设计了一款温补晶振[12],在-30℃~60℃的范围稳定度能达到 2×10-6。清华大学的李树龙采用数模混合的温补晶振~85℃的范围内,频率温度稳定度能达到 0.2×10-6。武汉大学的江金单片机的温补晶振[14],-69℃~72℃的范围内,频率温度稳定度能0-6。控制式晶体振荡器采用恒温槽来控制温度,使晶体振荡器的工作温很小的范围内,这样就将环境温度变化对晶振的影响削减到最小,


本文编号:3376669

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