一種寬帶亞皮秒級抖動時鐘發生器的設計

摘 要：文章采用10MHz高穩晶振、集成VCO的低相位噪聲鎖相環芯片HMC832及高速時鐘發生芯片HMC1035，實現具有亞皮秒級抖動性能的25MHz～2.5GHz寬帶時鐘發生器設計。文中給出了該時鐘發生器的原理框圖，并詳細論述了降低時鐘抖動的方法。該時鐘電路已應用于某總線綜合測試儀的OTN模塊中，實際測試及工程應用均表明，整體指標達到設計要求。

關鍵詞：高速時鐘；亞皮秒；低抖動

高速寬帶時鐘信號發生器在光纖通信、集成電路自動測試、雷達測試及寬帶數字示波器標校等領域有著重要的應用價值。在國內，由于高端時鐘信號發生器市場基本被少數國外公司壟斷，因此開發一種成本低廉、簡單可靠的高速寬帶時鐘信號發生器很有現實意義。

本文設計并實現了一種輸出頻率覆蓋25MHz～2.5GHz，且具有亞皮秒級抖動性能時鐘信號發生器。該時鐘信號發生器由程控參考源和高速時鐘發生模塊兩部分組成。程控參考源提供一個高純的可變參考源，時鐘發生模塊利用可變參考源合成所需的寬帶時鐘。

1 核心元件的主要性能和工作原理

HMC832是Hittite公司推出的內部集成了完整VCO的小數分頻PLL電路和分頻電路的芯片，其輸出頻率范圍為25MHz～3GHz，而HMC1035則是一款在HMC832基礎上設計的時鐘發生芯片，其輸出頻率范圍為25MHz～2.5GHz。

HMC832的內部功能結構主要包括以下幾個部分：參考信號從XREFP輸入到參考支路R分頻器、PFD鑒頻鑒相器、CP電荷泵，再通過外部環路濾波器，從VTUNE引腳輸入到VCO，通過N分頻器反饋到PFD鑒頻鑒相器形成鎖相環路?！?br>