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PLL中电荷泵的电流失配仿真

热度 4已有 7945 次阅读| 2016-1-4 11:43

在电路锁定状态，为了消除PFD的死区，电荷泵的充放电电流源在每个周期需要同时打开一段时间，如果这两个电流源的电流大小不精确匹配，假设Iup大于Idown，则将有Iup。减去Idown大小的电流为LPF电容充电，使得VCO的控制电压升高，继而使得VCO的输出频率发生变化，降低了输出时钟的噪声性能。而在电荷泵的充放电电流同时关闭时，由于MOS管开关的源极和漏极寄生电容以及沟道反型层中存储了电荷，导致电荷注入到IPF的电容上，从而引起VCO输出频率的变化，克服电荷共享最有效的方法是在充放电开关断开时用单位增益运放将输出电压复制到电流源漏端。由电荷泵的非理想特性导致的开关时间延时、充放电电流失配和电荷注入引起的PLL输出信号的相位偏差为：

　　式中：△Ton为充放电电流源同时打开时间；Tref为参考时钟信号周期；△i为电荷泵的失配电流；Icp。为电荷泵充放电电流；△td为电荷泵开关延时时间。式(1)表明，在参考频率固定时，可以通过减小失配电流和缩短开关同时打开时间来诚小输出信号的相位误差，而△Ton需要用来克服PFD的死区，因此，充放电电流的匹配程度对电荷泵的主要性能影响很大，提高充放电电流的匹配特性在设计电荷泵时需要着重考虑。

仿真时设置为电荷泵输出充放电管常开状态，输出端接电压源vdc 扫描直流电压vc看电压源vdc端电压即为电荷泵失配电流；

还要扫描下Fref 和Fvco不同相位差下一个周期内的电流差异。PSS仿真，设置PFD输入Fvco pulse中delay time为td 扫描td 比如-3ns~3ns PSS 仿真设置扫描td,

计算器中rf组查看不同td下的电流value，为一组一个周期的瞬态电流曲线。积分一个周期时间的电流出来坐标是横轴td 纵轴是积分电流

再微分出来是纵轴电流，横轴td ，看不同td时对应的电流变化。