一種基於高能離子注入機射頻信號的相位鎖定電路的製作方法

2024-02-21 05:10:15

本發明是一種射頻信號的相位鎖定電路，該電路利用鑑相器和壓控振蕩器等對輸入射頻信號和環路反饋信號的相位進行對比，通過鑑相器得到兩個信號相位差相對應的輸出電壓，該輸出電壓作為壓控振蕩器的輸入控制電壓實現信號相位的控制。該控制電路主要應用在高能離子注入機中，實現射頻加速區間中的射頻信號相位鎖定的目標。

背景技術：

離子注入機是現代集成電路發展的關鍵裝備，根據離子注入能量不同可將離子注入機分為三種類型：低能、中能和高能離子注入機。高能離子注入技術在集成電路製造工藝的N阱、P阱、倒摻雜阱和埋層等摻雜方面具有廣泛的應用。同時發展高能離子注入機是實現國產離子注入機產品系列化的必要條件。射頻加速是高能離子注入機發展的關鍵技術，其中射頻信號相位的控制是實現離子加速的關鍵因素。因此如何實現射頻信號相位的控制，是高能離子注入機成功的關鍵。

技術實現要素：

本發明通過以下技術方案實現：

鑑相器(1)接收射頻輸入信號和反饋環路信號，經過放大電路(2)放大鑑相器(1)的輸出電壓，接收放大後的電壓作為壓控振蕩器(3)的控制電壓實現頻率調節，經過與非門(4)後通過環路濾波器(5)實現信號輸出的同時將該信號反饋給鑑相器(1)。鑑相器(1)射頻輸入信號和反饋信號之間的相位差與其輸出電壓有線性關係，鑑相器(1)的輸出電壓作為壓控振蕩器的輸入控制電壓實現輸出信號相位的控制，達到相位鎖定的目標。

鑑相器(1)是一種模擬鑑相器，射頻輸入和環路反饋的正弦信號分別加 於鑑相器(1)，其相位差即為對應的輸出電壓。鑑相器的輸出電壓經過放大電路作為壓控振蕩器(3)的輸入控制電壓。鑑相器(1)輸入信號相位差和輸出電壓有線性關係，發現輸入信號和反饋信號的相位差別，然後通過對應電壓表示出這個差別。

壓控振蕩器(3)的類型為LC壓控振蕩器，其輸入控制電壓是誤差信號電壓，壓控振蕩器(3)是環路中的一個受控部件。作為一個受控部件，壓控振蕩器(3)輸出頻率和輸入控制電壓存在線性關係。壓控振蕩器的中心頻率為13.56MHz，其調節輸出頻率的變化範圍，即振蕩器的最大調諧頻率和最小調諧頻率的差值為10KHz。

本發明與現有的技術相比具有如下顯著優點：

1.可調節信號波動範圍為13.555MHz-13.565MHz，滿足高能離子注入機射頻信號的要求；

2.通過反饋環路的監控確保離子在射頻區間處於加速狀態；

3.該控制電路，結構簡單，穩定的實現射頻信號相位鎖定功能。

附圖說明

圖1相位鎖定電路結構框圖

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的介紹，但不作為本發明的限定。

如圖1相位鎖定電路的結構框圖所示一種射頻信號的相位鎖定電路，射頻輸入信號的頻率為13.56MHz，當鑑相器(1)接收到頻率為13.56MHz的射頻信號和環路反饋信號。鑑相器(1)射頻輸入信號和反饋信號之間的相位差與其輸出電壓有線性關係，對比這兩個信號的相位差後輸出對應電壓，該電壓 經過放大電路後作為壓控振蕩器(3)的控制電壓控制輸出信號的頻率、相位，實現頻率的調節，調節範圍為10KHz。經過與非門(4)後通過環路濾波器(5)實現信號輸出。同時將該信號反饋給鑑相器(1)。經過實時的反饋信號和射頻信號對比，進入下一個信號反饋迴路，通過動態調控得到滿足要求的輸出信號相位鎖定。

本發明專利的特定實施例已對本發明專利的內容做了詳盡說明。對本領域一般技術人員而言，在不背離本發明專利精神的前提下對它所做的任何顯而易見的改動，都構成對本發明專利的侵犯，將承擔相應的法律責任。