通用串行總線設備的鎖相環設計研究_蔣旭

通用串行總線設備的鎖相環設計研究_蔣旭

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文集編號: 2015061109031

文檔介紹

近年來,USB接口因為其便捷等特點廣泛的應用于各類電子產品上,USB設備通信時存在著數據同步和采樣,需要穩定的系統時鐘來保證設備的正常工作。傳統的USB控制芯片內置了為電路提供系統時鐘的鎖相環電路,但還需要外接一個低頻晶振來提供基準時鐘才能正常工作。這使得鎖相環電路產生的系統時鐘精度很大程度上依賴外接晶振的精度,并提高了成本和板級電路復雜度?;贖HNEC0.35μm標準工藝,本文在傳統的鎖相環電路基礎上提出了一種適用于USB設備中鎖相環電路的設計方法,解決了上述問題。該設計方法在鎖相環基本結構上增加了時鐘信息提取單元,將該電路和改進的鑒頻鑒相器組合實現對兩個時鐘信號頻率(相位)的比較的功能。然后增加了模式切換單元,實現了USB2.0低速、全速和高速NRZ編碼下的兼容。設計中還引入了低功耗控制模塊,可以在不需要的時候關閉電路中的部分模塊,降低電路功耗。本文還給出了鎖相環電路中各個模塊的設計,包括鑒頻鑒相器、邊沿鑒相器、電荷泵電路、壓控振蕩器以及分頻器,并完成了電路版圖。最后采用Cadence Spectre軟件對電路進行了仿真,驗證了USB設備中鎖相環電路在不需要外部晶振的情況下就能恢復出低抖動的系統時鐘,達到預定設計目標。

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