Введение
Глава 1. Анализ характеристик современных устройств ФАПЧ, методов и средств их проектирования 16
1.1 Области применения СЧ на основе ФАПЧ 16
1.2. Анализ характеристик 18
1.2.1. Характеристики быстродействия 18
1.2.2. Характеристики качества синтезируемого сигнала 19
1.3. Классификация устройств ФАПЧ-СЧ 21
1.3.1. Целочисленные синтезаторы частот 22
1.3.2. Дробные синтезаторы частот 24
1.4. Современный уровень разработок устройств ФАПЧ 25
1.5. Методы и средства проектирования 34
1.5.1. Методы моделирования ФАПЧ 35
1.5.3. Расчет шумов ФАПЧ в САПР 36
Выводы 38
Глава 2. Анализ способов улучшения основных характеристик блоков в составе аналоговой части СЧ 40
2.1. Составляющие погрешностей и способы их уменьшения 40
2.2. Технические усовершенствования ФАПЧ-СЧ 42
2.2.1. Анализ патентов в области разработок блоков ФАПЧ-СЧ ..47
2.3. Импульсный частотно-фазовый детектор с регулируемым токовым выходом 49
2.3.1. Определение граничной рабочей частоты ЧФД 50
2.3.2. Анализ структур зарядно-разрядного блока и улучшение его характеристик в составе ФАПЧ 53
2.3.3. Компромиссы и способы их достижения при проектировании ЧФД 56
2.4. Предварительный делитель частоты. Анализ способов реализации 65
2.4.1. Анализ способов построения ПДЧ на структурном уровне 67
2.4.2. Проектирование ПДЧ на схемотехническом уровне 72
2.4.3. Метод оптимизации дифференциальных каскадов. Методика проектирования широкополосного ПДЧ 81
Выводы 91
Глава 3. Высокоуровневые модели СЧ. Методика проектирования СБИС ФАПЧ 92
3.1. Обобщенные модели ФАПЧ-СЧ 92
3.1.1. Модель СЧ в частотной области 93
3.1.2. Поведенческая модель СЧ во временной области 98
3.1.3. Моделирование синтезаторов частот с использованием табличной макромодели частотно-фазового детектора 104
3.2. Методика проектирования СБИС ФАПЧ 113
3.2.2. Учет влияния паразитных параметров кристалла и корпуса на характеристики СЧ 117
Выводы 120
Глава 4. Разработанные устройства СЧ и результаты их экспериментальных испытаний 122
4.1. Требования к ФАПЧ. Структурная схема СЧ 122
4.2. Частотно-фазовый детектор, зарядно-разрядный блок. Источник опорного тока 126
4.3. Реализация встроенных средств для тестирования ФАПЧ. Индикатор фазового рассогласования 133
4.4. Топологическая реализация. Конструктивные особенности 136
4.5. Результаты испытаний изготовленных образцов СЧ 138
Выводы 144
Заключение 145
Список литературы 149
Приложение 161
