高性能CMOS鉴频鉴相器和电荷泵的设计

摘要

在最近几代通信系统设计中,锁相环已经成为实现频率合成器的标准方法.采用TSMC0.18μm CMOS工艺,设计了一款应用在芯片级铷原子钟3.4 GHz激励源中的鉴频鉴相器和电荷泵电路.鉴频鉴相器由两个边沿触发、带复位的D触发器和一个与门组成.为了消除死区,在复位支路又加入了延时单位.电荷泵采用电流镜结构设计,有效地抑制了电流失配,进一步降低了输出信号的噪声.测试结果表明,在电源电压为1.8 V,电荷泵电流为50μA时,充放电电流最大失配仅为2.2μA,输出相位噪声为-145 dBc/Hz@1 MHz.