合肥工业大学学报(自然科学版)2024,Vol.47Issue(9) :1196-1201.DOI:10.3969/j.issn.1003-5060.2024.09.007

适用于宽带宽的快速锁定电荷泵锁相环设计

Design of fast-lock charge pump phase-locked loop for wide bandwidth

周涛 刘兴辉 尹飞飞 左什 李智
合肥工业大学学报(自然科学版)2024,Vol.47Issue(9) :1196-1201.DOI:10.3969/j.issn.1003-5060.2024.09.007

适用于宽带宽的快速锁定电荷泵锁相环设计

Design of fast-lock charge pump phase-locked loop for wide bandwidth

周涛 1刘兴辉 2尹飞飞 2左什 3李智3
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作者信息

  • 1. 辽宁大学物理学院,辽宁沈阳 110036;中国科学院微电子研究所感知中心,北京 100029
  • 2. 辽宁大学物理学院,辽宁沈阳 110036
  • 3. 中国科学院微电子研究所感知中心,北京 100029
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摘要

文章基于TSMC 0.18μmCMOS工艺,设计一种适用于宽带宽下可快速锁定的电荷泵锁相环(charge pump phase-locked loop,CPPLL).采用一种自适应快速锁定结构,比较参考信号与反馈信号的频率、相位,通过开启大电流与小电流快速锁定通路,对环路滤波器中的电容进行放电使得压控振荡器的控制电压降至锁定电平附近的方法,最大限度地减小锁定时间.通过SPECTRE仿真验证表明,在1.8 V供电电压下,输出频率为768 MHz时,锁定时间仅需1.5 μs,缩短了 78%,功耗为3.6 mW.

Abstract

Based on the TSMC 0.18 μm CMOS technology,a charge pump phase-locked loop(CPPLL)suitable for fast locking in wide bandwidth is designed.An adaptive fast-lock structure is used to com-pare the frequency and phase of the reference signal with those of the feedback signal.By turning on the high current fast-lock and small current fast-lock paths,the capacitor in the loop filter is dis-charged so that the control voltage of the voltage controlled oscillator(VCO)drops near the lock lev-el,thereby minimizing the locking time.SPECTRE simulation verifies that at 1.8 V supply voltage and 768 MHz output frequency,the locking time only needs 1.5 μs,which reduces 78%,and the power consumption is 3.6 mW.

关键词

锁相环/快速锁定/宽带宽/电荷泵

Key words

phase-locked loop/fast lock/wide bandwidth/charge pump

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出版年

2024
合肥工业大学学报(自然科学版)
合肥工业大学

合肥工业大学学报(自然科学版)

CSTPCD北大核心
影响因子:0.608
ISSN:1003-5060
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