Projektiranje fazno-frekvencijskog detektora i nabojske pumpe u CMOS tehnologiji

Sintetizator frekvencije je elektronički sklop koji generira određeni pojas frekvencija iz jedne referentne frekvencije. Sklop se danas najviše koristi u telekomunikacijama. Jedni od osnovnih dijelova sintetizatora frekvencije su fazno-frekvencijski detektor i nabojska pumpa. Uloga fazno-frekvencijskog detektora je na svome izlazu dati razliku u fazi i frekvenciji između ulaznih signala. Nabojska pumpa je sklop koji se sastoji od dva strujna izvora te od dvije sklopke kojima upravljaju ulazni signali koji su dovedeni iz FFD-a. U ovisnosti o ulaznim signalima sklopke će se uključivati i isključivati te tako strujnim izvorima puniti ili prazniti kapacitet na njezinom izlazu čime se informacija o razlici u frekvenciji i fazi pretvara u napon kojim se ugađa frekvencija naponski upravljanog oscilatora. Projektiranje FFD-a i NP-a napravljeno je u programskome alatu Cadence korištenjem 0.18 um CMOS tehnologije. Izvršene su simulacije koje pokazuju rad tih sklopova te su analizirani dobiveni rezultati. Također, pojašnjeni su i određeni problemi koji se javljaju prilikom izrade tih sklopova. Na kraju, fazno-frekvencijski detektor i nabojska pumpa su objedinjeni te je simuliran njihov rad. A frequency synthesizer is an electronic circuit that generates a certain band of frequencies from a reference frequency. Today, this device is mostly used in telecommunications. One of the basic parts of the frequency synthesizer is a phase-frequency detector and a charge pump. A function of the phase-frequency detector is to give an error signals in phase and frequency between the input signals. A charge pump is a circuit which consists of two power sources and two switches which are controlled by the input signals brought from the PFD. Depending on the input signals, the switches will be switched on and off and thus capacitor will be charged or discharged on the output so that error signals are coverted to voltage which is used to tune the frequency of the voltage controlled oscillator. Design of PFD and CP is done in Cadence software using 0.18 um CMOS technology. Simulations that demonstrate the work of these devices were performed and the results are presented. Also, while these circuits were developing, certain problems came out and the same were clarified. Finally, the phase-frequency detector and the charge pump were unified and their operation were simulated.