基于时间数字转换器的全数字锁相环设计
[Abstract]:With the development of computer technology, signal processing and communication technology, the performance of digital integrated circuit (DIC) is becoming more and more high. PLL is the key circuit technology to provide high performance clock. With the progress and development of semiconductor manufacturing technology, analog PLL has been difficult to adapt to the requirements of modern digital integrated circuits. Compared with the full digital PLL (ADPLL), it has high integration, high portability, strong anti-interference ability and short design period. Due to its good programmability, it has become a research hotspot in the field of PLL at home and abroad. This paper studies the design of all-digital phase-locked loop based on time-digital converter (TDC). The structure of the ADPLL is based on TDC, which is composed of TDC, numerical controlled oscillator and frequency phase discriminator. The TDC adopts the structure of counter TDC and Vernier delay chain TDC to improve the resolution of TDC. The whole circuit is designed by the combination of full customization and semi customization. Firstly, the behavior level model of ADPLL is established, and the function of ADPLL is verified by simulation, and then the system design and circuit design of ADPLL are carried out. The pre-simulation performance of ADPLL is verified by digital-analog hybrid simulation. Finally, the layout design and post-simulation of ADPLL are completed. The ADPLL in this paper can provide the clock of 1.5GHz up to the maximum. The circuit is designed in 0.18 渭 m CMOS process. The chip area including welding pad is 0.8mm2.After the simulation results show that the frequency capture range is 605mHz 2.03GHz, the locking time is less than 3 渭 s, and when the output signal frequency is 1.5GHz, The peak value of the periodic jitter is less than 22 pss. the RMS value of the jitter during the cycle is less than 5 ps. the total power consumption of the circuit is about 20 MW at 1.8 V power supply voltage, which meets the design requirements. With the development of digital integrated circuits, the all-digital phase-locked loop designed in this paper has a certain significance for the research of phase-locked loop, and has practical application value for the realization of signal processing and communication system.
【学位授予单位】:东南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TN911.8
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本文编号:2154923
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