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研究生: 陳彥豪
Chen, Yan Hao
論文名稱: 1.09375GHz 三角積分鎖相迴路
1.09375GHz Delta Sigma Phase Lock Loop
指導教授: 朱大舜
Chu, Ta-Shun
口試委員: 吳仁銘
王毓駒
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 電機資訊學院 - 電機工程學系
Department of Electrical Engineering
論文出版年: 2015
畢業學年度: 103
語文別: 中文
論文頁數: 84
中文關鍵詞: 鎖相迴路
外文關鍵詞: Phase Lock Loop
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  • 這篇論文分成分成正文與附錄兩個部分,前半段正文的部分,講述有三角
    積分調變功能的鎖相迴路,後半段附錄的部分,則是講述線性壓控震盪器,分別說明如下.
    前半部三角積分調變鎖相迴路的討論,開頭描述這次設計的鎖相迴路及設
    計規格,設計的中心頻率為1.09375GHz,解析度需要為 156.2KHz,作為參考信號源使用.接著,會對各種類型的鎖相迴路 (整數型,分數型,三角積分型)的架構作初步的介紹,並且講述各類型鎖相迴路的特性,引導讀者進入三角積分調變的鎖相迴路,在了解各類型鎖相迴路之後,開始對組成三角積分鎖相迴路的各電路(相位偵測器,電流幫浦,迴路濾波器,電壓控震盪器,頻率除頻器,三角積分調變器) 做原理上的說明後,最後開始分別對相位偵測器,電流幫浦,迴路濾波器,電壓控震盪器,頻率除頻器,三角積分調變器,做設計與模擬的部分,並且附上電路佈局圖與功耗整理的表格.
    後半部的附錄部分,則是線性壓控震盪器討論,一開始會對線性壓控震盪
    器的重要性做說明,確立設計方向和目標.接著,對環型的電壓控制震盪器做基本的介紹與分析(電路的組成,震盪分析,相位雜訊),接著分析常見的線性壓控震盪器分析其電路與頻率特性,最後,根據前述的分析,開始壓控震盪電路的設計與模擬.


    There are two part in this paper. The first part in this paper is a discussion about delta sigma modulation phase lock loop circuit design and the second part in this pa-
    per is appendix about linear control oscillator circuit design .

    In delta sigma phase lock loop circuit design , the pur-
    pose and specific are described and overview of integer, fractional delta sigma phase lock loop . Final part of delta sigma phase lock loop is design and simulation.

    In linear control oscillator circuit design , the motive of design linear voltage control is described and intro-
    duce some knowledge about ring oscillator .Then , some
    linear voltage control oscillator introduction are pre-
    sent . Final part of linear control oscill-
    ator is design and simulation .

    目錄(鎖相迴路) 圖目錄(鎖相迴路) 4 圖目錄(線性壓控震盪器) 7 表目錄(鎖相迴路) 8 表目錄(線性壓控震盪器) 8 第一章 用於參考頻率1.09375 GHz三角積分頻率合成器 11 1.1背景 11 1.2三角積分鎖相迴路架構 12 第二章 鎖相迴路電路介紹 14 2.1整數型鎖相迴路 14 2.1.1 整數型鎖相迴路 14 2.1.2 參考型突波 16 2.2分數型鎖相迴路 17 2.2.1分數型鎖相迴路 17 2.2.2分數型突波 18 2.3三角積分型鎖相迴路 19 2.3.1 三角積分鎖相迴路 19 第三章 鎖相迴路電路介紹 20 3.1相位頻率檢測器 20 3.2電流幫浦 21 3.2.1 互補重疊電路 21 3.2.2切換式電流幫浦 22 3.3電感電容式壓控震盪器 24 3.3.1 電感電容共振腔 24 3.3.2 電感電容式壓控震盪器 25 3.4多模數除頻器 28 3.4.1 2/3雙模除頻器 28 3.4.2 多模數除頻器 30 3.4.3 單真相時脈邏輯 31 3.5三角積分調變 32 3.5.1量化誤差 32 3.5.2多級三階三角積分調變器 34 3.5.3線性移位暫存器 38 3.6 迴路濾波器設計 39 3.6.1穩定性 39 3.6.2鎖相迴路相位雜訊 39 3.6.3二階被動濾波器分析 40 第四章 電路的模擬與實作結果 42 4.1壓控震盪器 42 4.2電流幫浦和相位頻率檢測器 44 4.2.1相位頻率檢測器 44 4.2.2互補重疊電路 47 4.2.3電流幫浦 48 4.4 除數的分配 55 4.5線性移位暫存器 57 第五章 晶片布局和功耗 60 5.1晶片佈局與驗證 60 5.2. PCB板佈局 62 5.3各區塊功率消耗整理 62 參考資料 63 附錄 (線性電壓控制震盪器) 64 第一章 動機 64 1.1 背景 64 1.2 章節介紹 66 第二章 環型壓控震盪器基本原理 67 2.1 環型壓控震盪器種類 67 2.2 環型壓控震盪器分析 69 2.3環型壓控震盪器的相位雜訊 71 第三章 環形壓控震盪器頻率推導 73 3.1電流匱乏壓控震盪器 73 3.2 虛擬差模壓控震盪器 75 3.3電阻(電流源)負載壓控震盪器 77 第四章 環形壓控震盪器之設計 80 4.1 電路結構 80 4.2 設計與模擬結果 81 4.2-1延遲電路的模擬 81 4.2-2控制電壓電路的模擬 82 4.2-3 壓控震盪器的模擬結果 83 4.3 佈局圖 83

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