Advanced Phase-Lock Techniques pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:Crawford, James A.

出品人:

页数:440

译者:

出版时间:2007-12

价格:$ 168.37

装帧:

isbn号码:9781596931404

丛书系列:

图书标签:

专业书
锁相环
PLL
相位噪声
同步技术
通信系统
射频电路
信号处理
控制系统
电子工程
微波技术

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具体描述

Frequency and time control systems are key circuits found in almost every electronic device today. Mobile phones, GPS systems, PCs, the Internet, and networking equipment are among the many technologies relying on frequency and time control systems. This book is a comprehensive, cohesive reference offering an in-depth understanding of how these circuits are used in a broad and varied range of applications. Moreover, it shows RF system designers how to integrate high performance components onto a single chip. Engineers can also refer to the book's detailed information about performance issues and error correction to help overcome design challenges in the field. Substantial material is devoted to frequency techniques used in WiMAX and other upcoming wireless technologies. With more than 1,000 equations and 500 figures, the book contains computer program scripts to tackle every circuit engineering problem.A CD-ROM is included! It contains practical tools to aid in the design process such as Visio figures and Matlab code for nearly all the mathematical plots in the book.

《高级频率合成与时钟恢复技术》内容简介本书深入探讨了现代电子系统设计中至关重要的频率合成（Frequency Synthesis）和时钟恢复（Clock Recovery）两大领域的前沿技术。在高速通信、精密测量、无线电系统以及数字信号处理等应用中，对高精度、低噪声、高稳定性的参考频率源和对接收信号的精确时钟同步能力是衡量系统性能的关键指标。本书旨在为电子工程师、系统架构师和研究生提供一套全面、深入且实用的理论框架和设计指南。本书结构严谨，首先从基础理论入手，回顾了传统锁相环（PLL）的基本原理、环路滤波器设计、相位噪声的量化分析，以及对抖动（Jitter）特性的深入理解。随后，将重点转向当前高性能系统对频率合成器的更高要求，如极低的相位噪声、快速的频率转换速度以及对杂散信号的严格控制。第一部分：高级频率合成技术本部分专注于当前最先进的频率合成架构及其在实际应用中的优化策略。一、压控振荡器（VCO）与本地振荡器设计我们详细分析了不同类型的VCO结构，包括电感-电容（LC）振荡器、环形振荡器（Ring Oscillator）以及基于MEMS的谐振器。重点讨论了如何通过优化器件选择、布局布线以及偏置电流，来最大程度地降低VCO的固有相噪，特别是在高输出功率和宽调谐范围之间的权衡。此外，本书还覆盖了VCO的非线性效应建模及其在PLL环路中引起的调制失真。二、分数式锁相环（Fractional-N PLL）的深化分数式合成是实现高分辨率频率转换的核心技术。本书详细剖析了$Sigma-Delta$调制器在频率合成中的作用，解释了如何通过设计高阶调制器和优化量化噪声整形（Shaping）滤波器，将量化噪声推向更高的频率，从而有效降低PLL带宽内的噪声。我们提供了多种$Sigma-Delta$架构（如一阶、二阶以及更复杂的混合结构）的实际设计案例，并探讨了如何处理调制带来的“分数式杂散”问题，包括使用随机抖动（Random Jitter）技术来平滑频率跳变时的瞬态响应。三、低噪声频率源与参考时钟处理高精度频率合成的基石是低噪声的参考晶振。本书对压电晶体振荡器（TCXO/OCXO）的性能参数进行了深入解读。此外，我们探讨了如何利用数字技术（如频率锁定回路 FLL，以及基于数字滤波器的自适应技术）来进一步优化参考频率的稳定性和纯度。对于宽带合成器，环路带宽的选择至关重要，本书提供了基于系统噪声预算的优化方法，确保在满足锁定速度要求的同时，将参考噪声对输出的残余影响降至最低。第二部分：时钟恢复与数据同步时钟恢复（CR）技术是高速串行通信（如SerDes、光纤通信）的生命线。本部分着重于如何从含有数据调制的接收信号中精确提取同步时钟。一、时钟恢复架构的演进本书全面比较了不同类型的时钟恢复电路，包括基于模拟锁相环（APLL）、延迟锁定环（DLL）和数字锁相环（DPLL）的架构。我们深入分析了决定CR性能的关键参数：相位检测器的线性度、锁相环的捕捉范围以及对数据模式噪声（Pattern Noise）的抑制能力。特别地，针对差分编码和多电平编码（如PAM-4）的数据流，我们设计了相应的相位检测器和环路拓扑结构，以确保在最差情况下（如长串零或长串一）仍能稳定锁定。二、抖动分析与容限在高速系统中，信号完整性和时钟恢复的性能直接受抖动影响。本书提供了系统的抖动分解方法，区分了确定性抖动（DJ，如码间串扰 ISI）和随机抖动（RJ）。我们详细阐述了如何利用泰勒展开和概率模型（如高斯模型）来计算系统在特定误码率（BER）下的时钟容限（Jitter Tolerance）。同时，对于接收端电路，如何设计合适的时钟和数据恢复（CDR）电路来有效消除或减轻接收信号的抖动，是本章的重点。三、噪声与非线性效应在高速CR中，电路的非线性特性（如限制器的失真、相位检测器的饱和）会对提取的时钟质量产生显著影响。本书通过仿真和实际测量案例，展示了如何通过合理的电路设计来最小化这些非线性失真，确保恢复出的时钟具有最小的相位噪声和抖动。第四部分：系统集成与实际应用本书的最后部分将理论与实践相结合，讨论了高性能频率合成器和CDR电路在实际SoC或模块中的集成挑战。这包括了电源噪声的隔离与抑制（Power Supply Rejection Ratio, PSRR）、基板耦合效应的分析，以及在极小面积内实现高Q值谐振器的技术。针对RF应用中的上变频和下变频链路，本书还提供了优化本地振荡器相位噪声以避免系统线性度下降的实用技巧。目标读者本书适合具备电子工程、微波射频或通信工程背景的高级本科生、研究生，以及需要深入理解和设计下一代频率合成器、锁相环和时钟恢复电路的专业射频/模拟集成电路工程师。通过阅读本书，读者将能够掌握设计出满足最新行业标准（如5G/6G、PCIe Gen 5/6等）的高性能频率管理模块所需的关键知识和技术。