خلاصه خبر: طراحی و تحلیل حلقه قفل فاز مقسم صحیح نوع یک برای فرکانس 2.4GHz

• عنوان: طراحی و تحلیل حلقه قفل فاز مقسم صحیح نوع یک برای فرکانس 2.4GHz
• ارائه‌کننده: حسن حایری
• استاد راهنما: دکتر عبدالرضا نبوی
• استاد ناظر داخلی اول: دکتر سعید سعیدی
• استاد ناظر داخلی دوم: TEXT
• استاد ناظر خارجی اول: دکتر محمود کمره‌ای (دانشگاه: تهران )
• استاد ناظر خارجی دوم: TEXT
• استاد مشاور اول: دکتر امیر نیک پیک
• استاد مشاور دوم: TEXT
• نماینده تحصیلات تکمیلی: TEXT
• مکان: سمینار -1
• تاریخ: 98/08/13
• ساعت: 17:30

چکیده: در این پایان‌نامه یک حلقه قفل فاز نوع یک که در آن از یک آشکار‌ساز فاز با ساختار جدید استفاده شده است، در فرکانس GHz۴/۲ با تکنولوژی µm CMOS ۱۸/۰ ارائه و طراحی شده است. ساختار طراحی شده نسبت به ساختار‌های رایج پهنای باند، نویز فاز و شاخک(spur) بهتری دارد. برای تضعیف شاخک بدون نیاز به فیلتر نمونه بردار(S/H) یا تله هارمونیک(harmonic trap) تنها با یک فیلتر RC به مقدار شاخک مرجع مورد نیاز -64dBcمی توان دست یافت، که این کار با طراحی آشکار‌ساز فاز حساس به دو لبه چهار فازه محقق شده است. با اعمال فاز‌های به آشکار‌ساز فاز هارمونیک های اول تا هفتم فرکانس مرجع حذف می‌شود و باقی هارمونیک ها چون بسیار دورتر هستند توسط فیلتر حلقه با شدت بیشتری تضعیف می شوند. بهره آشکار‌ساز فاز حساس به دولبه چهار فازه، 8 برابر آشکار‌ساز فاز حساس به یک لبه می‌باشد. این افزایش بهره آشکار‌ساز فاز بدون استفاده از افزاینده ولتاژ و جابجا کننده سطح و یا فیلتر نمونه بردار انجام شده است. هر چه بهره آشکار ساز فاز بیشتر باشد پهنای باند حلقه بزرگ ‌تر می‌شود. افزایش پهنای باند و بهره آشکارساز فاز چند مزیت دارد، از جمله اینکه نویز فاز نزدیک نوسان‌ساز بیشتر تضعیف می‌شود. همچنین افزایش بهره DC مسیر پیشرو منجر به تضعیف بیشتر نویز فلیکر نوسان‌ساز که نویز داخل باند محسوب می‌شود. همچنین با افزایش پهنای باند، حلقه سریع تر به قفل می رسد. در نهایت نویز فاز داخل باند -119dBc/HZ در آفست 100kHz و لرزش(jitter) موثر 225fs و توان مصرفی 5.3mW و ضریب شایستگی -245.7 حاصل شده است. در ادامه ساختار دیگری برای تضعیف شاخک مرجع معرفی شده است. حلقه قفل فاز نوع یک همواره با یک اختلاف فاز قفل می‌کند، که منجر به ایجاد شاخک در خروجی می‌شود. این اختلاف فاز را برای تامین ولتاژ کنترلی مورد نظر، نیاز دارد. بنابراین با انتخاب ساختار حلقه قفل فاز جریانی و تزریق جریان DC ثابت به حلقه، ولتاژ کنترلی مورد نظر تامین می‌شود. بنابراین حلقه با اختلاف کمی قفل می‌کند که در نتیجه شاخک مرجع در خروجی تضعیف می‌شود. بنابراین می‌توان فرکانس قطع فلیتر را افزایش داده که در نتیجه منجر به افزایش پهنای باند حلقه می‌شود. افزایش پهنای باند منجر به تضعیف بیشتر نویز فاز داخل باند نوسان‌ساز می‌شود.
کلمات کلیدی: حلقه قفل فاز، نوع یک، شاخک مرجع، آشکار ساز فاز 8 فازه، پهنای باند، نویز فاز