طراحی و ارزیابی یک حلقه قفل فاز برنامه پذیر برای نویز فاز و بازه فرکانسی بهینه

در این پایان نامه یک حلقه قفل فاز آنالوگ تحلیل، طراحی و در تکنولوژی tsmc 0.18 میکرومتر با ولتاژ تغذیه 1.8 ولتی شبیه سازی شده است. این حلقه قفل فاز با قابلیت برنامه پذیری که دارد به طور خودکار پارامترهای درونی (جریان پمپ بار) حلقه را چنان تنظیم می کند که مقداری بهینه برای نویز فاز به دست آید. محدوده فرکانس وسیع (3.861 – 2.796) گیگاهرتز با استفاده از روش زیر باندها به دست آمده است. جیتر در سراسر باند حدودا 1.55 پیکوثانیه است. هم‏ چنین یک واحد دیجیتال برای انتخاب باند مناسب و نیز کنترل جریان پمپ بار (برای حداقل‏سازی نویز‏ فاز) طراحی شده است. برای این منظور بلوک های پایه دیجیتال در نرم افزار ads طراحی شدند. هم ‏چنین برای کنترل دامنه نوسان یک مدار کنترل خودکار دامنه برای نوسان‏ساز کنترل شونده با ولتاژ به صورت جداگانه طراحی شده است. هدف این واحد، کنترل دامنه و حداقل نگاه داشتن نویزvco در طول کل محدوده فرکانسی می باشد. لازم به ذکر است که شبیه سازی حلقه قفل فاز ساعت ها به طول می انجامد که خود یک چالش در راه شبیه سازی است. برای غلبه بر این مشکل ابتدا مدل ریاضی نویز pll را به دست آورده تا پارامتر های بهینه برای حلقه قفل فاز به دست آیند. بعد از بیان مقدمه ای کوتاه در فصل اول در فصل دوم این گزارش مروری بر دسته‏بندی های مختلف از pll‏ها و تجزیه و تحلیل عملکرد آن‏ها ارائه خواهد شد. در مرحله اول انواع pll‏ها و بررسی تک تک بلوک ها و نحوه انتخاب آن‏ها مورد بررسی قرار خواهد گرفت. سپس در هر دو حوزه زمان و فرکانس دینامیک سیستم بررسی خواهد شد. از لحاظ بررسی نویز و تحقیق در مورد چگونگی ارتباط پارامترهای مختلف pll با آن بخشی را در نظر گرفته ایم. این بخش هم در نرم‏افزار ads و هم matlab انجام شده است. در فصل سوم مروری بر تحقیقات انجام شده برای کاهش نویز و داشتن حداکثر محدوده قفل فرکانسی می شود. در فصل 4 به طور ویژه به ارائه روش خود و نتیجه شبیه سازی ها و جزئیات آن‏ می پردازیم. در فصل 5 نیز نتیجه گیری و پیشنهادها آورده شده‏اند.