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200M~500M可调锁相式频率合成器的设计与研究

赵亮  
【摘要】: 随着通信、数字电视、航空航天、雷达和导航等技术的发展,频率合成器的作用日益显得重要。为了得到高稳定度、高精确度的大量离散频率,对频率合成器的要求也越来越高。频率合成技术目前主要分为四种:直接频率合成技术、锁相频率合成技术、直接数字式频率合成技术和混合式频率合成技术。其中锁相频率合成技术是目前频率合成器的主流,应用也最广泛。 本文首先探讨了频率合成器的国内外发展形势,指出了我国与先进国家所存在的差距,简要分析了今后的发展方向;接着对频率合成技术的基本概念与原理进行了概括性的表述,介绍了主要的几种频率合成技术及其各自的优缺点,着重对锁相式频率合成器的原理进行了介绍;然后系统的研究了锁相环的基本理论,详细分析了其电路结构和工作原理,并具体讨论了锁相环各个部分的设计方法,然后给出了本论文的设计电路以及仿真结果,最后讨论了锁相环的稳定性问题,并对本电路的稳定性进行了系统的分析。 本论文主要的工作在于:提出了一种稳定的电荷泵锁相环结构;避免了电荷泵的电荷共享问题同时减小了漏电流问题;对压控振荡器的输出波形进行了整形与调节;可人工调节分频器的分频比;引入PD信号,实现了低功耗设计。整个设计在1st 0.18um polycide spice工艺模型下完成仿真,仿真工具则是用star-hspice。


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