一种低噪声毫米波小数分频综合器锁相环结构制造技术

本发明专利技术属于数模混合电路领域，具体提供一种低噪声毫米波小数分频综合器锁相环结构，用以克服在传统基于时间误差放大器(TA)的锁相环结构中因TA动态范围较小且具有较大的非线性而恶化锁相环带内的量化噪声并产生分数分频杂散的问题；本发明专利技术在传统结构的基础上还包括：粗数字时间转换器(CDTC)、细数字时间转换器(FDTC)与数字时间转换器预失真校准电路；通过在时间误差放大器前后分别插入粗数字时间转换器与细数字时间转换器缩小时间误差放大器输入相位差的方差，以提高时间误差放大器的线性度，同时抑制分数分频产生的量化噪声；通过采用阈值优值DTC自适应预失真，降低杂散同时保持DTC的量化噪声的二阶整形。时保持DTC的量化噪声的二阶整形。时保持DTC的量化噪声的二阶整形。

【技术实现步骤摘要】
一种低噪声毫米波小数分频综合器锁相环结构


[0001]本专利技术属于数模混合电路领域，涉及一种锁相环结构，具体提供一种基于时间误差放大 器和数字时间转换器的低噪声毫米波小数分频综合器锁相环结构。

技术介绍

[0002]随着5G通信技术的到来，无线通信系统对时钟源的噪声性能要求越来越高，低噪声锁 相环是各种应用的先决条件。此外为了保证频率可以在一定的范围内精细的调节，需要锁相 环支持分数分频。
[0003]锁相环的噪声通常由锁相环的带内噪声和带外噪声共同组成，两者为制衡的关系，当采 用较大带宽时，带内噪声在锁相环的输出噪声中的贡献会提高，同时带外噪声在锁相环输出 噪声中的贡献会降低。由于基于时间误差放大器(TimeAmplifier,TA)的锁相环可以很好的压制 电荷泵(Charge Pump,CP)的噪声(整数模式下主要的带内噪声贡献者)，因而如果可以很好的 压制分数分频的量化噪声(分数模式下另一主要的带内噪声贡献者)，就可以使用较大的带宽 以压制压控振荡器(Voltage Controlled Oscillator,VCO)的噪声(带本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低噪声毫米波小数分频综合器锁相环结构，包括：鉴频鉴相器(PFD)、时间误差放大器(TA)、电荷泵(CP)、环路滤波器(LF)、压控振荡器(VCO)、分频器、DSM模块，其特征在于，所述锁相环结构还包括：粗数字时间转换器(CDTC)、细数字时间转换器(FDTC)与数字时间转换器预失真校准电路，其中，所述粗数字时间转换器的输入端连接分频器的输出端、输出端连接鉴频鉴相器的分频输入端，所述细数字时间转换器(FDTC)连接于时间误差放大器与电荷泵之间；所述数字时间转换器预失真校准电路包括：第一DTC预失真校准模块、第二DTC预失真校准模块与Bang
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Bang鉴相器(BBPD)，鉴频鉴相器的输出信号连接至Bang
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Bang鉴相器的输入端，Bang
‑
Bang鉴相器提取的相位误差信息并连接至第一DTC预失真校准模块与第二DTC预失真校准模块，第一DTC预失真校准模块产生CDTC控制信号并连接至粗数字时间转换器的控制端，第二DTC预失真校准模块产生FDTC控制信号并连接至细数字时间转换器的控制端。2.按权利要求1所述低噪声毫米波小数分频综合器锁相环结构，其特征在于，所述锁相环结构中，输入信号f
in
连接到鉴频鉴相器的晶振信号输入端，粗数字时间转换器的输出信号连接到鉴频鉴相器的分频输入端，鉴频鉴相器的输出信号连接到时间误差放大器的输入端并通过时间误差放大器产生输出信号连接至细数字时间转换器的输入端，细数字时间转换器产生输出信号并连接至电荷泵的输入端，电荷泵产生输出电流信号并通过环路滤波器转换为电压信号V
tune
，电压信号V
tune
连接至压控振荡器的控制端，压控振荡器产生输出信号f
out
；同时，输出信号f
out
作为反馈信号连接至分频器的输入端，分频器产生分频信号f
div
连接至粗数字时间转换器的输入端、且分频信号f
div
作为时钟驱动DSM模块，DSM模块相应产生相位残差信息控制信号N
div
分别连接至第一DTC预失真校准模块的相位残差输入端、分频器的控制端。3.按权利要求1所述低噪声毫米波小数分频综合器锁相环结构，其特征在于，所述第一DTC预失真校准模块包括：第一DTC预失真模块与第一DTC校准模块；其中，第一DTC预失真模块包括：第一查找表、第一阈值计算模块、第一比较器及第一优先编码器，其中，第一查找表保存对应粗数字时间转换器的每个控制字的延时数据，第一阈值计算模块计算第一查找表中每个相邻延时数据的平均值、并输出计算结果，将DSM模块输出的相位残差信息与第一阈值计算模块的每个输出作比较、比较结果输入至第一优先编码器，第一优先编码器选择查找表中最靠近相位残差信息的延时数据D
clut
，并将延时数据D
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王政，耿新林，叶宗霖，肖尧，谢倩，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：