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锁相环电路信号完整性分析

朱良乐  
【摘要】: 锁相环在很多领域都得到了广泛应用。我们公司的HDMI芯片一般包括两个锁相环,即主锁相相环和音频相相环。本文主要对HDMI芯片音频锁相环的进行信号完整性分析,以及对各个参数进行分析和建模,最后给出了一些分析结果。在此基础上,着重对锁相环电路的环路参数进行信号完整性分析和噪声估计方法。本论文研究的音频锁相环随机抖动(rms)在50ps以内,确定性抖动(pk-pk)也在80 ps以内,工作电压为1.2伏,该并采用TSMC 90nm CMOS工艺HDMI芯片的锁相环电路加以验证。 在环路参数信号完整性分析方面,本文定量分析了环路参数由于工艺、电压和温度等条件的变化对整个环路稳定性的影响。在噪声估计方法,建立了对电荷泵等效噪声估算的采样噪声模型,并且进一步的采用了基于环路的噪声参数模型和基于性能指标的噪声参数模型来估算整个环路的相位噪声。 最后,通过仿真和芯片测试,对于基于稳定性优化的参数模型进行信号完整性分析,锁相环各部分电路等效噪声模型的准确性和环路噪声估计方法的可行性。 论文论述了从锁相环电路的系统级参数估计到各部分电路信号完整性分析的完整流程,在此基础上,文章最后提出了噪声优化的方法,为进一步的研究工作提供的较好的参考。


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