鎖相環(huán)頻率合成器系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)研究.pdf

1、頻率合成器是電子通信系統(tǒng)中非常核心的模塊之一，是時(shí)鐘信號(hào)和本地震蕩信號(hào)的重要產(chǎn)生方式。在當(dāng)前的頻率合成器實(shí)現(xiàn)形式中，鎖相環(huán)頻率合成器是主流的實(shí)現(xiàn)形式和研究重點(diǎn)，也是模擬電路系統(tǒng)中一個(gè)重要的研究方向。目前，主流的鎖相環(huán)頻率合成器系統(tǒng)架構(gòu)是電荷泵鎖相環(huán)，結(jié)構(gòu)包含數(shù)字模塊電路和模擬模塊電路，是一個(gè)數(shù)?；旌系呢?fù)反饋系統(tǒng)。對(duì)于這樣一個(gè)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，系統(tǒng)級(jí)架構(gòu)的確定是做好一個(gè)鎖相環(huán)頻率合成器的先決條件，系統(tǒng)級(jí)參數(shù)的設(shè)定和選取是實(shí)現(xiàn)頻率合成器性能的

2、關(guān)鍵所在。
　　本文首先分析鎖相環(huán)的信號(hào)傳輸理論，在理論研究和分析的基礎(chǔ)之上研究鎖相環(huán)的系統(tǒng)級(jí)建模，包括系統(tǒng)行為級(jí)建模和功能模塊級(jí)建模，主要基于MATLAB和 Simulink仿真工具。在此基礎(chǔ)上，研究鎖相環(huán)的噪聲仿真、建模與優(yōu)化。在系統(tǒng)宏觀參數(shù)的研究基礎(chǔ)上，探索鎖相環(huán)具體模塊電路的設(shè)計(jì)，以使其滿足系統(tǒng)的需要和實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化。
　　在以上研究和分析的理論基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一個(gè)400 MHz~450 MHz的電荷泵鎖鎖相環(huán)頻率合

3、成器?；谡撐乃龅南到y(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)方法，首先根據(jù)鎖相環(huán)系統(tǒng)指標(biāo)，計(jì)算和規(guī)劃出各模塊具體指標(biāo)和要求，基于180 nm CMOS RF工藝，在Cadence Spectre設(shè)計(jì)平臺(tái)上完成鎖相環(huán)電路的設(shè)計(jì)與仿真。然后，在原理圖仿真設(shè)計(jì)完成后，利用Cadence Virtuoso平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)版圖設(shè)計(jì)，在180 nm RF工藝上加工制作。芯片制作以及封裝完成之后，設(shè)計(jì)PCB板級(jí)芯片測(cè)試電路，完成對(duì)芯片的測(cè)試。芯片參數(shù)如下，工作電壓1.8 V，功耗15