锁相环(PLL)在物联网手持移动通信设备中占有重要地位。无线通信技术的应用推动了低抖动、小面积、低功耗的PLL的发展[1,2,3,4,5]。压控振荡器(VCO)是PLL的关键模块,必须具备低功耗、低相位噪声的特性,以满足物联网低功耗802.11ah标准[6,7,8,9,10,11]的要求,即在1GHz以下频率范围内,功耗需小于5mW,相位噪声需小于-100dBc/Hz。物联网作为无线通信的关键技术之一,在手持设备、可穿戴设备、智能家居等典型应用中发挥着重要作用。随着接入终端设备数量的快速增长,对低功耗、低相位噪声、高集成度的通信芯片的需求日益凸显。
其中 f ( t ) 是包络,ν 是载波频率,φ 是相位。驱动脉冲用于对量子位执行逻辑运算,其持续时间、幅度和相位决定了所执行的运算类型。在本文中,我们重点研究受相位噪声影响的 N π − 脉冲的生成,以实现 N NOT 非理想门。这里使用持续时间为 50 ns、幅度约为 0.5 au、载波频率为 6 GHz 的矩形脉冲。π − 脉冲强制绕布洛赫球的特定轴(在我们的例子中是 X 轴)旋转 180 度,从而导致量子位的状态反转,见图 1(a)。如果 π − 脉冲受到相位噪声的影响,并且量子位在基本状态 | 0 ⟩ 初始化,则最终状态将不是 | 1 ⟩ ,但由于绕 X、Y 和 Z 轴的不必要的旋转,状态有所不同,见图 1(b)。相位噪声已直接应用于脉冲包络分量,这相当于将其应用于载波相位。
在现代物理学的许多领域,利用光场对量子态进行鲁棒控制至关重要。根据平台不同,这可以通过单光子或双光子驱动场来实现单量子比特和纠缠操作[1-3]。控制保真度可以通过使用脉冲整形方案来增强[4]。一种广泛使用的技术是受激拉曼绝热通道(STIRAP)[5,6],它通过耦合到中间态实现两个离散态之间的粒子数转移。STIRAP 的显著优点是它不受中间态自发辐射损失的影响,并且在激光强度等实验条件下对噪声相对不敏感[6]。这使得 STIRAP 在超导电路[7]、囚禁离子[8]、氮空位中心[9]、光机械谐振器[10]、光波导[11]和超冷分子合成[12]中找到了重要的应用。尽管 STIRAP 对激光振幅噪声不太敏感,但它本身对快速激光相位噪声很敏感,因为它依赖于暗态的绝热演化 [6,13] 。为了最大限度地降低相位噪声,需要使用线宽较窄的激光器。这通常是通过主动将光的频率稳定到稳定的参考点(如光学腔)来实现的。这个过程降低了反馈环路带宽内频率的相位噪声,但也会在更高频率下引入额外的噪声。这种高频相位噪声俗称伺服
随着集成电路工艺的不断发展,锁相环 (PLL) 频率源技术被广泛应用于各类传感器,如用于图像传感器的高精度时钟发生器[1–4]。近年来,得到广泛研究的高精度传感器,特别是植入式医疗传感器和高精度图像传感器,要求低功耗、大输出功率、低相位噪声[5]。作为传感器的关键模块,PLL 的性能在一定程度上决定了传感器的性能。电荷泵锁相环 (CPPLL) 因其低相位噪声、变相位差和高频工作等特点而成为 PLL 的代表性结构[6–8]。已经发表了许多关于 CPPLL 的研究成果,如[9–14]。在[11]中,采用 65nm Si CMOS 工艺实现了 CPPLL。提出的 CPPLL 采用了一种新型超低压电荷泵。所提出的CPPLL工作频率为0.09 GHz~0.35 GHz,在1 MHz频偏处相位噪声为-90 dBc/Hz,电路功耗约为0.109 mW。[9]提出了一种基于GaAs pHEMT的PLL,采用多种电路技术组合对所提出的PLL进行优化,降低相位噪声,提高运行速度。所提出的PLL工作频率约为37 GHz,在1 MHz频偏处相位噪声为-98 dBc/Hz,电路功耗约为480 mW。从以上参考文献可以看出,GaAs pHEMT具有高增益、优异的功率特性、低噪声的特点[15 – 17]。采用GaAs pHEMT工艺可以实现低噪声、更高输出功率的PLL,但基于GaAs pHEMT工艺的电路在实现更高频率的同时引入了较大的功耗,而基于GaAs pHEMT工艺的CPPLL设计存在诸多困难。另外,CPPLL的设计需要在相位噪声、功耗、面积、工艺等性能问题上做出妥协。因此,本文提出了一种基于0.15μm GaAs的改进结构CPPLL。
摘要 - 高速和功率电路的设计复杂性增加到更高的操作频率。因此,此手稿概述了如何使用两个可切换除法比率为4和5的双重模数预分量器设计和优化完全差异的发射极耦合逻辑(ECL)门。第一个预拉剂被优化为最高的运行频率,分别为5和4的分别为142 GHz,甚至166 GHz。此外,另一位预拉剂已针对广泛使用的80 GHz频段进行了优化,该频段已由汽车行业大量促进,并且该域中有大量组件。可以在具有较宽的除法比率范围的完全可编程频率分隔线中使用两个预分量员。作为对具有出色噪声性能的频率转换设备的添加期噪声的测量非常具有挑战性,因此在理论上进行了讨论,并实际上进行了。在100 Hz的集成极限内,测得的抖动在500 AS和1.9 FS之间,最高为1 MHz偏移频率。
信号发生器是一种用途广泛的重要电子测试仪器,可用于蜂窝通信、雷达系统、微带天线和电子实验室等各个领域。本研究重点是模拟和设计工作频率范围为 35 MHz 至 3 GHz 的低相位噪声信号发生器。为此,使用 Arduino 板上的 Atmega 328P 微控制器来控制基于锁相环 (PLL) 概念的合成器。评估了信号发生器的性能,特别强调预测和分析 PLL 组件产生的相位噪声。为确保系统稳健,设计了三阶环路滤波器以有效抑制杂散。通过使用 ADIsimPLL 仿真工具进行仿真,获得了环路带宽 (10 kHz) 和相位裕度 (45°) 的最佳值。为此实现所选的锁相环芯片是 ADI 公司生产的 ADF4351。通过进行瞬态分析,确定了 PLL 系统从最小输出频率过渡到最大输出频率所需的时间。此外,使用阴极射线示波器研究了 35-100 MHz 频率范围内的发生器信号特性,并使用频谱分析仪研究了 101-3000 MHz 频率范围内的发生器信号特性。计算了不同频率(35 MHz、387 MHz、1 GHz、2 GHz 和 2.9 GHz)下的相位噪声水平,并在不同的偏移量(1 kHz、10 kHz、100 kHz 和 1 MHz)下进行了分析。相比之下,实验结果表明相位噪声水平高于通过模拟获得的结果。值得注意的是,随着输出频率的增加,相位噪声也相应增加。
相锁环(PLL)在物联网的手持移动通信设备中起着重要的作用。无线通信技术的应用促进了PLL的开发,其抖动,小面积和低功率[1,2,3,4,5]。电压控制的振荡器(VCO)是PLL的关键模块,它必须具有低功率和低相位噪声的特征,以满足低功率802.11AH物联网标准的需求[6,7,7,8,9,10,11],即在低于1 GHz的频率范围内,功耗和相位噪声必须分别小于5 MW和-100 dBC/Hz。作为无线通信的关键技术之一,物联网在典型的应用程序(例如手持设备,磨损设备和智能家居)中起着重要作用。随着访问终端设备数量的快速增长,对低功耗,低相位噪声和高集成的通信需求变得越来越突出。主流VCO分为LC-VCO和RING-VCO [12]。LC-VCO通常由两个部分组成,即LC谐振器,以确定共振频率和负电阻单元以提供能量。在学术界和行业中,LC-VCO的创新和改进的努力是进一步降低相位噪声和功耗,并增加调音范围。ring-vcos是
DNA100m-l:2 MHz至100 MHz没有内部参考DNA100m-f:2 MHz至100 MHz,内部参考DNA400M-L:2 MHz至400 MHz无需内部参考DNA400M 400M-F:2 MHz至400 MHz至400 MHz至400 MHz decrience nose noce noce dection noce dection noce of nections nections nections nections nece of tem over of ut the键的噪声,该噪声是噪声的噪声,该噪声是噪声的噪声,像所有基于所有相位检测器的相位噪声分析仪一样。其惊人的相位噪声提取过程甚至可以在不同的频率上起作用,该参考的频率可能与DUT不同。外部引用可以是2 MHz和400 MHz之间的任何单个频率振荡器