[发明专利]锁相环设计中输出信号周期抖动的预测方法

说明书

本发明公开了一种锁相环设计中输出信号周期抖动的预测方法。所述方法包括：建立锁相环各电路模块噪声源的等效数学模型；根据所述锁相环各电路模块噪声源的等效数学模型对鉴频鉴相器/电荷泵和环路滤波器的噪声进行预测，以及根据所述锁相环各电路模块噪声源的等效数学模型对压控振荡器和分频器的噪声进行预测；根据锁相环环路特性对各电路模块噪声源的作用，得到输出信号的相位噪声；根据所述输出信号的相位噪声与周期抖动之间的数学关系，得到输出信号的周期抖动。本发明提供的输出信号周期抖动预测方法直观、有效，适用于锁相环电路设计前的系统设计，能更好地为锁相环电路设计服务，避免重复设计。

技术领域

本发明涉及集成电路设计技术领域，尤其涉及一种锁相环设计中输出信号周期抖动的预测方法。

背景技术

锁相环是无线通信系统中不可或缺的电路模块。随着无线通信的迅猛发展，当前越来越多的射频通信要求锁相环有更小的面积、更低的功耗和更高的性能，而在锁相环电路设计中，为了满足无线通信系统对其输出信号周期抖动的苛刻指标要求，如何在电路设计前对锁相环输出信号周期抖动进行预测，从而更好地为电路设计服务，是顺利进行锁相环电路设计的关键环节之一。

为了能够使锁相环电路设计指标达到预期要求，在电路设计前对锁相环进行系统设计是最为常用的方法。根据锁相环的线性系统模型，推导其开环传递函数，同时在保证锁相环稳定性的前提下对其环路参数进行设计，并使整个系统的指标满足设计要求，这是锁相环系统设计最常见的流程。但是，这种系统设计流程不能体现出锁相环输出信号的相位噪声性能，特别是输出信号相位噪声指标以一种时域形式周期抖动给出时，更加不能体现出输出信号性能是否满足设计要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的是提出一种锁相环设计中输出信号周期抖动的预测方法，该预测方法直观、有效，能够解决锁相环系统设计中不能体现输出信号性能指标是否满足设计要求的问题，达到更好地为锁相环电路设计服务，避免重复进行电路设计的目的。

为达到上述目的，本发明提供了一种锁相环设计中输出信号周期抖动的预测方法，所述方法包括：

建立锁相环各电路模块噪声源的等效数学模型；

根据所述锁相环各电路模块噪声源的等效数学模型对鉴频鉴相器/电荷泵和环路滤波器的噪声进行预测，以及根据所述锁相环各电路模块噪声源的等效数学模型对压控振荡器和分频器的噪声进行预测；

根据锁相环环路特性对各电路模块噪声源的作用，得到输出信号的相位噪声；

根据所述输出信号的相位噪声与周期抖动之间的数学关系，得到输出信号的周期抖动。

可选地，所述根据所述锁相环各电路模块噪声源的等效数学模型对鉴频鉴相器/电荷泵和环路滤波器的噪声进行预测包括：基于环路特性的噪声模型对鉴频鉴相器/电荷泵和环路滤波器的噪声进行预测。

可选地，所述根据所述锁相环各电路模块噪声源的等效数学模型对压控振荡器和分频器的噪声进行预测包括：基于性能指标的噪声模型对压控振荡器和分频器的噪声进行预测。

可选地，各电路模块噪声在不同频率处对锁相环输出信号相位噪声贡献不一样，锁相环输出信号相位噪声为各电路模块在输出端噪声贡献之和。

本发明提供的锁相环设计中输出信号周期抖动的预测方法，对鉴频鉴相器/电荷泵和环路滤波器的噪声基于环路特性的噪声模型进行预测，预测结果更加准确、有效；对压控振荡器和分频器的噪声基于性能指标的噪声模型进行预测，预测方式更加直观、更有针对性；通过输出信号的频域指标来得到时域指标，这种周期抖动的预测方法更加灵活、有效。

附图说明