基于改进型CMOS电荷泵锁相环电路的设计应用

简介：
本研究设计并实现了一种基于改进型CMOS电荷泵锁相环（PLL）电路的应用方案，旨在提高电子系统的频率合成效率与稳定性。通过优化关键参数和结构，该设计方案有效提升了PLL的性能指标，包括降低了功耗、减小了面积以及增强了抗干扰能力。 本段落首先阐述了锁相环系统的基本工作原理，并重点分析了传统电荷泵电路中存在的若干不理想因素。在此基础上，提出了一种改进型的电荷泵电路设计，以减少锁相环中的相位误差问题。此外，通过引入倍频控制模块的设计，进一步扩大了锁相环系统的频率锁定范围。 文中还介绍了一款基于CMOS工艺实现的宽频率范围锁相环（PLL）电路设计方案，在该方案中通过对电荷泵电流镜精度进行优化及增加开关噪声抵消机制等措施有效地解决了传统设计中存在的由于电流失配、电荷共享和时钟馈通等因素引起的相位偏差问题。 另外，文中还提出了一种倍频控制单元的设计思路，通过编程设定锁频倍数以及调节压控振荡器延迟单元的跨导值来实现对PLL锁定频率范围的有效扩展。该电路基于Dongbu HiTek 0.18μm CMOS工艺技术进行设计，并且仿真结果表明其在多种条件下均能表现出良好的性能表现。