پایان‌نامه

تحلیل و طراحی ضرب کننده فرکانسی مبتنی بر حلقه قفل شده تاخیر با سرعت بالا

چکیده

امروزه سنتزکننده ها و ضرب کننده های فرکانسی جزء جدایی ناپذیر سیستمهای مخابراتی به شمار می روند. یکی از مهمترین مدارات که به عنوان سنتز کننده فرکانسی، حلقه فقل شده فاز است. با توجه به نویز فاز، جیتر و سطح مقطع اشغالی زیاد حلقه های قفل شده فاز، همواره طراحی یک سنتز کننده فرکانسی، با نویز فاز، جیتر و سطح مقطع اشغالی کم یک چالش به شمار می رود. به همین جهت حلقه های قفل شده تاخیر با توجه به عملکرد بهتر از لحاظ نویز فاز و جیتر می توانند جایگزین مناسبی برای حلقه های قفل شده فاز باشند. در این رساله به طراحی و پیاده سازی یک ضرب کننده فرکانسی توسط حلقه قفل شده تاخیر خواهیم پرداخت که برای سیستم های بی سیم قابل استفاده است. در این طراحی کلیه قسمت های سنتز کننده فرکانسی از جمله: خط تاخیر کنترل شونده با ولتاژ، آَشکارساز فاز، پمپ بار به صورت کاملا بهینه طراحی می گردند و سعی بر این است که تمامی ویژگی ها به صورت مطلوب به دست آیند. اهدافی که در این رساله مطرح بوده اند عبارتند از: 1. تولید مضارب کسری (اعشاری) و نیز مضارب بزرگی از فرکانس ورودی با اصلاح ساختار متداول dll ها 2. بررسی جیتر ناشی از مرجع ورودی، سلول های تاخیر، آشکار ساز فاز- فرکانس و پمپ بار در dll 3. بررسی تاثیر نویز و عدم تطابق سلولهای تاخیر و تاثیر آنها در حلقه های قفل شده تاخیر 4. کاهش جیتر با کم کردن تعداد سلولهای تاخیر در حالتی که نیاز است مضارب زوجی از فرکانس ورودی تولید گردد 5. ارائه یک آشکارساز فاز جدید با مسیر ریست کم و یک آشکار ساز فاز- فرکانس آزمون پذیر 6. استفاده از الگوریتم گرادیان برای کاهش زمان قفل شدن dll نتایج شبیه سازی هر بخش در قسمت مربوطه ارائه شده است. نتایج برخی از ساختارهای جدیدی که در این رساله ارائه شده است، به شرح زیر است: - در طراحی حلقه قفل شده تاخیر سرعت بالا، 11 سلول تاخیر، با فرکانس ورودی 28 مگاهرتز استفاده شد که نتایج شبیه سازی حکایت از فرکانس خروجی 308 مگاهرتز، زمان نشست حدود 4 سیکل ورودی دارد. همچنین توسط این ایده بخشی از باند فرکانسی vhf نیز پوشش داده شده است. - در طراحی حلقه قفل شده تاخیر به صورت دیجیتالی با استفاده از ایده های مطرح شده یک dll با استفاده از 5 سلول تاخیر و فرکانس ورودی 480مگاهرتز شبیه سازی شده است. فرکانس مطلوب در باند بلوتوث 4/2 گیگاهرتز شده و زمان قفل شدن این مدار حدود 90 نانوثانیه و معادل با 42 سیکل کلاک ورودی گزارش شده است. - روابط ریاضی حاکم بر جیتر در حلقه های قفل شده تاخیر استخراج شد و صحت آنها با شبیه سازی مورد بررسی قرار گرفت. - یک آشکارساز فاز فرکانس پیشنهاد شده است که برای اولین بار قابلیت آزمون پذیری و تعیین محل خطا را دارد. شبیه-سازی ها در فرکانس 100مگاهرتز، حکایت از توان مصرفی 605 میکرووات، تاخیر مسیر ریست 300پیکو ثانیه و زمان glitch حدود 140 پیکوثانیه دارد.

اساتید راهنما و مشاور

غلامرضا اردشیر، حسین میارنعیمی

پایان‌نامه‌های مشابه

  • طراحی ضرب کننده 32 بیتی توان کم و سرعت بالا

    پایان‌نامه۲۰۰۰وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرساکبر صادق هراب

    در این پژوهش، طراحی یک ضرب کننده 33 بیتی توان کم و سرعت بالا با حداقل اندازه تراشه براساس آلگوریتم بوز بهینه شده رادیکس هشت مورد توجه قرار گرفته است. در این پژوهش با بهینه سازی روش پیاده سازی الگوریتم بوز رادیکس هشت و همچنین استفاده از لاجیک ‏‎cpl-like‎‏ در پیاده سازی مداری انکود

  • طراحی و شبیه سازی یک حلقه قفل تأخیر دیجیتال باند پهن

    پایان‌نامه۲۰۱۲وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده برق و کامپیوترمحمد حدادیان نژاد یوسفی

    حلقه های قفل تأخیر به طور گسترده در سیستم های مجتمع مورد استفاده قرار می گیرند. حلقه قفل تأخیر یک سیستم حلقه بسته ساده است که قادر است سیگنال کلاکی که رابطه ی فاز دقیقی با کلاک مرجع دارد را تولید کند. با توجه به اینکه سیستم حلقه بسته است، این رابطه ی فاز بین کلاک ورودی و خروجی، ف

  • طراحی ضرب کننده فرکانسی چند گیگا هرتزی کم توان

    پایان‌نامه۲۰۰۸وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تربیت مدرس - دانشکده فنی مهندسیصابر کثیری بیدهندی

    در این پایان نامه ضرب کننده فرکانسی بررسی شده و دو ضرب¬کننده فرکانسی تک انتهایی و تفاضلی مبتنی بر dll در تکنولوژی و ولتاژ طراحی شده است. به منظور کاهش توان در ضرب کننده فرکانسی تک انتهایی از ساده ترین ساختار در طراحی مدار پمپ بار و مدار خط تاخیر کنترل شونده با ولتاژ استفاده شده ا

  • طراحی و شبیه سازی تقسیم کننده فرکانسی cmos با ولتاژ تغذیه کم و مصرف توان پایین برای حلقه قفل فاز

    پایان‌نامه۲۰۱۰وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه گیلان - دانشکده فنی و مهندسیاعظم صدیقی حسن کیاده

    در این پایان نامه یک تقسیم کننده فرکانسی قفل شونده با تزریق با مصرف توان پایین و قابلیت کار در ولتاژ تغذیه کم ارائه شده است که در فرایند cmos با تکنولوژی ?m 0.18 tsmc و با استفاده از نرم افزار ads شبیه سازی شده است. تقسیم کننده فرکانسی شامل دو بخش اصلی نوسان ساز کنترل شونده با ول

  • طراحی وشبیه سازی یک حلقه قفل فاز کسری با استفاده از یک مقسم فرکانسی هتروداین

    پایان‌نامه۲۰۱۳وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده برقعلی دهقان پور فراشاه

    در این پایان¬نامه یک حلقه قفل فاز کسری با استفاده ازیک مقسم فرکانسی هتروداین طراحی شده است. تقسیم¬کننده¬های متداول مانند تقسیم¬کننده¬¬های استاتیکی، دینامیکی و قفل تزریقی هرکدام دارای معایب و محاسنی می¬باشند. در این میان، معماری هتروداین به عنوان روشی که برتری نسبی نسبت به این نوع

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

    پایان‌نامه۲۰۱۳وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی - دانشکده برقاحمد امینی سهرابی

    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

اسناد مشابه