PLL frekans birleştiricileri düşük maliyet, basit yapısı ve harika performansları nedeniyle modern iletişim sistemlerinde yaygın bir şekilde kullanılır. Açma kapama zamanı ve frekans çözünürlüğü ile değiş tokuşun iki anahtarıdır. Kademeli-N frekans birleştiricisi yüksek frekans çözünürlüğü, ve açma kapama zamanını sağlamak için en fazla kullanılan tekniktir. Kısmi ayrım oranı iki tam sayı arasındaki ayrım oranını değiştirmek için elde edilir. Ayrım oranındaki sürekli değişim frekans birleştiricisinin spektrum çıkışında ses üretir. Sigma-delta modülasyon tekniği ise ses üretimi olmadan spektrum sağlamak için kullanılır. Bu çalışmada birinci, ikinci ve üçüncü dizayn ve analiz sigma-delta modülatörlerini düzenler. İkinci, üçüncü, dördüncü de bluetooth sisteminde kademeli-N frekans birleştiricisinin performansındaki etkisini göstermek için tartışılan döngü süzgeçlerini düzenler. Gelişmiş dizayn sistemleri ve Matlab programları kademeli-N frekans birleştiricisinin performansındaki sigma deltanın simülasyon ve dizaynı için kullanılırlar. Tüm simülasyon sonuçları sistemin sabit olduğunu ve sonuçların çoğunun bluetooth sistemi için gereksinimlerle eşleştiğini gösterir. Simülasyon sonuçları aynı zamanda üçüncü frekans birleştiricisinin döngü süzgecini düzenlediğini ve ikincisinin de teklif edilen en iyi dizayn olan sigma delta modülatörünü sağladığını da gösterir. Delta modülatörü yavaş faz sesi, herhangi bir yapay sesten spektrum, 2MHz ofset frekansında faz sesi -125dBc/Hz, -131.5dBc/Hz 3MHZ olduğu zaman harika bir açma kapama zamanlaması, çıkış frekansı 2401.933MHz olduğunda açma kapama zamanlaması 13.69 değerlerini sağlar. Anahtar Kelimeler:PLL, frequency synthesizers, ADS, VCO, sigma-delta modulators, Phase Frequency Detector, Chaege Pump.
Phase locked Loop (PLL) frequency synthesizers are widely used in modern communication systems due to its excellent performance, relative simplicity, and low cost. The switching time and frequency resolution are the two keys trade-off of the frequency synthesizers, where the switching time is related to the loop bandwidth of the pll. Fractional-N pll frequency synthesizer is the most used technique to obtain high frequency resolution and good switching time. The fractional division ratio is obtained by changing the division ratio between two integer numbers; the continuous changing in the division ratio will generate a Spurs noise in the spectrum output of the frequency synthesizer. Sigma-Delta modulation technique is used to obtain a spectrum without any Spurs noise. In this thesis, the analysis, and design of 1st, 2nd, and 3rd order sigma-delta modulators, and 2nd, 3rd, 4th order loop filters are discussed to show their impact on the performance of fractional-N pll frequency synthesizer for Bluetooth system. Advance Design System (ADS) and Matlab programs are used for the design and simulation of sigma-delta fractional-N pll frequency synthesizer. All simulation results showed that the system is stable, and most of the results matched the requirements for Bluetooth system. Simulation results also showed that the frequency synthesizer with 3rd order loop filter and 2nd order sigmadelta modulator is one of the best proposed designsince it provideslow phase noise, spectrum free from any spurious noise, and perfect switching time, where the phase noise was -125 dBc/Hz at 2 MHz offset frequency, -131.5 dBc/Hz at 3 MHz, andthe switching time was 13.69 μsec at 2401.933 MHz output frequency. Keywords: PLL, frequency synthesizers, ADS, VCO, sigma-delta modulators, Phase Frequency Detector , Chaege Pump.
Tez (Yüksek Lisans) - Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Elektrik Elektronik Mühendisliği Anabilim Dalı, 2017.
Kaynakça var.
PLL frekans birleştiricileri düşük maliyet, basit yapısı ve harika performansları nedeniyle modern iletişim sistemlerinde yaygın bir şekilde kullanılır. Açma kapama zamanı ve frekans çözünürlüğü ile değiş tokuşun iki anahtarıdır. Kademeli-N frekans birleştiricisi yüksek frekans çözünürlüğü, ve açma kapama zamanını sağlamak için en fazla kullanılan tekniktir. Kısmi ayrım oranı iki tam sayı arasındaki ayrım oranını değiştirmek için elde edilir. Ayrım oranındaki sürekli değişim frekans birleştiricisinin spektrum çıkışında ses üretir. Sigma-delta modülasyon tekniği ise ses üretimi olmadan spektrum sağlamak için kullanılır. Bu çalışmada birinci, ikinci ve üçüncü dizayn ve analiz sigma-delta modülatörlerini düzenler. İkinci, üçüncü, dördüncü de bluetooth sisteminde kademeli-N frekans birleştiricisinin performansındaki etkisini göstermek için tartışılan döngü süzgeçlerini düzenler. Gelişmiş dizayn sistemleri ve Matlab programları kademeli-N frekans birleştiricisinin performansındaki sigma deltanın simülasyon ve dizaynı için kullanılırlar. Tüm simülasyon sonuçları sistemin sabit olduğunu ve sonuçların çoğunun bluetooth sistemi için gereksinimlerle eşleştiğini gösterir. Simülasyon sonuçları aynı zamanda üçüncü frekans birleştiricisinin döngü süzgecini düzenlediğini ve ikincisinin de teklif edilen en iyi dizayn olan sigma delta modülatörünü sağladığını da gösterir. Delta modülatörü yavaş faz sesi, herhangi bir yapay sesten spektrum, 2MHz ofset frekansında faz sesi -125dBc/Hz, -131.5dBc/Hz 3MHZ olduğu zaman harika bir açma kapama zamanlaması, çıkış frekansı 2401.933MHz olduğunda açma kapama zamanlaması 13.69 değerlerini sağlar. Anahtar Kelimeler:PLL, frequency synthesizers, ADS, VCO, sigma-delta modulators, Phase Frequency Detector, Chaege Pump.
Phase locked Loop (PLL) frequency synthesizers are widely used in modern communication systems due to its excellent performance, relative simplicity, and low cost. The switching time and frequency resolution are the two keys trade-off of the frequency synthesizers, where the switching time is related to the loop bandwidth of the pll. Fractional-N pll frequency synthesizer is the most used technique to obtain high frequency resolution and good switching time. The fractional division ratio is obtained by changing the division ratio between two integer numbers; the continuous changing in the division ratio will generate a Spurs noise in the spectrum output of the frequency synthesizer. Sigma-Delta modulation technique is used to obtain a spectrum without any Spurs noise. In this thesis, the analysis, and design of 1st, 2nd, and 3rd order sigma-delta modulators, and 2nd, 3rd, 4th order loop filters are discussed to show their impact on the performance of fractional-N pll frequency synthesizer for Bluetooth system. Advance Design System (ADS) and Matlab programs are used for the design and simulation of sigma-delta fractional-N pll frequency synthesizer. All simulation results showed that the system is stable, and most of the results matched the requirements for Bluetooth system. Simulation results also showed that the frequency synthesizer with 3rd order loop filter and 2nd order sigmadelta modulator is one of the best proposed designsince it provideslow phase noise, spectrum free from any spurious noise, and perfect switching time, where the phase noise was -125 dBc/Hz at 2 MHz offset frequency, -131.5 dBc/Hz at 3 MHz, andthe switching time was 13.69 μsec at 2401.933 MHz output frequency. Keywords: PLL, frequency synthesizers, ADS, VCO, sigma-delta modulators, Phase Frequency Detector , Chaege Pump.