面向無線通信收發(fā)系統(tǒng)的鎖相環(huán)設(shè)計(jì)

齊文軍

(91550部隊(duì)，遼寧 大連 116023)

面向無線通信收發(fā)系統(tǒng)的鎖相環(huán)設(shè)計(jì)

齊文軍

(91550部隊(duì)，遼寧 大連 116023)

為縮短無線通信收發(fā)系統(tǒng)中鎖相環(huán)(PLL)的鎖定時(shí)間，文中研究了鎖相環(huán)中的鑒頻鑒相器(PFD)和電荷泵(CP)電路模塊，通過引入全新的動態(tài)PFD和推入式電荷泵，消除了盲區(qū)的同時(shí)，縮短了鎖定時(shí)間。基于上述研究，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于電荷泵的快速鎖定鎖相環(huán)(CP-PLL)。經(jīng)過測試，該CP-PLL能夠快速鎖定203.4～286.6 MHz范圍內(nèi)的信號頻率，具有鎖定時(shí)間短、相位噪聲小、功耗較低等優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)可提高中高速無線通信收發(fā)系統(tǒng)的信道切換速度，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

無線通信收發(fā)系統(tǒng)；鎖相環(huán)(PLL)；鎖定時(shí)間；鑒頻鑒相器(PFD)；電荷泵(CP)

鎖定時(shí)間作為鎖相環(huán)頻率合成器的重要指標(biāo)，其時(shí)間長短決定了鎖相環(huán)(Phase-Locked Loop，PLL)所處通信收發(fā)系統(tǒng)的信道切換速度[1]。利用鑒頻鑒相器(Phase Frequency Detector，PFD)在鎖相環(huán)中添加延時(shí)單元可有效消除死區(qū)，但會引起復(fù)位時(shí)間的增加甚至是時(shí)鐘邊沿的丟失(盲區(qū)時(shí)間范圍內(nèi))，對鎖相環(huán)的鎖定速度造成較大的影響[2-3]。而使用前饋補(bǔ)償法和分?jǐn)?shù)分頻法來縮短鎖定時(shí)間，又會帶來電路結(jié)構(gòu)與操作復(fù)雜等問題[4-6]。就目前來看，唯有動態(tài)調(diào)整帶寬方法能有效降低相位毛刺和噪聲，并縮短系統(tǒng)的鎖定時(shí)間[7-15]。

因此，本文重點(diǎn)研究了PLL結(jié)構(gòu)中的鑒頻鑒相器PFD和電荷泵(Charge Pump，CP)電路模塊，提出并引入一種全新的動態(tài)PFD；結(jié)合動態(tài)調(diào)整帶寬方法，配合推入式電荷泵的使用，加速PLL鎖定，縮短鎖定時(shí)間，有效消除運(yùn)行過程中的盲區(qū)和死區(qū)。……