论文部分内容阅读
当今时代集成电路技术和科学技术飞速壮大,模拟信号与数字信号彼此的要求更加严格,不仅仅是在转换运行速度上,而且覆盖其精度与集成度。但是,数字电路与模拟电路在工艺上的不兼容对集成电路发展造成重大阻碍,并且随着电源电压的降低,工艺尺寸大幅度减小,给集成电路产业带来巨大的挑战。不可避免的高要求下,急需设计高性能的时钟发生器来迎合市场产业链需求。首先,本文介绍延迟锁相环的基本结构,工作原理;等效延迟锁相环小信号模型分析;并且对噪声和抖动对时钟的影响进行详细的分析。同时本文详细介绍了延迟锁相环电路,对校正思想及结构进行深入的分析,其中包括Delta-Sigma调制器构成的小数分频器;延迟锁相环主要子电路分析及其作用。然后,通过对延迟锁相环的研究,设计一款高精度多相时钟发生器电路。为了消除死区现象以及满足高频信号,采用动态鉴相鉴频器结构;改善电荷泵结构电流失配问题,运用基于轨对轨运放的抑制电流型电荷泵结构;提出的基于质数采样思想的时钟校正电路,改善延迟误差校正方案,实现各相时钟之间的延迟误差优化改善,优化系统性能。最后,在180nm BiCMOS工艺下对所设计的电路进行了仿真和验证。仿真结果显示,在625MHz时钟输入下,在锁定时参考时钟与反馈时钟相位差为381.3fs。当抑制电流型电荷泵输出电压在0.25~1.5 V的范围内变化时,充放电电流失配约为0.07%。多相时钟发生器带校正电路仿真显示,多相时钟的相位延迟误差从最大的71ps降低到2ps以下,校正效果达到97%,从而实现高精度多相时钟输出。在1.8V电源电压下,时钟系统总功耗为35.33 mW。