寬帶可重構(gòu)全數(shù)字鎖相環(huán)頻率綜合器的研究與設(shè)計.pdf

1、全數(shù)字鎖相環(huán)和CMOS工藝等比例縮小的趨勢兼容，并表現(xiàn)出良好的可重構(gòu)性，逐漸成為頻率綜合器研究領(lǐng)域的熱點。
　　本文首先從系統(tǒng)角度分析了全數(shù)字鎖相環(huán)，建立了s域線性數(shù)學(xué)模型和相位噪聲模型。討論了環(huán)路參數(shù)設(shè)計、動態(tài)特性以及雜散。提出了一種環(huán)路捕獲控制器，可以縮短全數(shù)字鎖相環(huán)的鎖定時間。
　　文章詳細論述了寬帶可重構(gòu)全數(shù)字鎖相環(huán)頻率綜合器中的寬帶數(shù)控振蕩器、電流模二分頻器、多路選擇器、動態(tài)二分頻器和自動頻率校正電路的設(shè)計。本文的

2、頻率綜合器系統(tǒng)架構(gòu)要求數(shù)控振蕩器覆蓋2.5～5 GHz頻段，總調(diào)諧范圍達到67％。通過采用2個子DCO的方案，將2.5-5 GHz頻段分成了2個子帶，從而使得設(shè)計更合理可行。全數(shù)字自動頻率校正基于可變相位累加器和時間-數(shù)字轉(zhuǎn)換器，與模擬自動頻率校正相比，工作速度更快。
　　提出了一種可提高數(shù)控振蕩器頻率分辨率的新型變?nèi)莨?。該變?nèi)莨苡蓡蝹€PMOS管或者NMOS管構(gòu)成，利用了MOS管工作在線性區(qū)和飽和區(qū)時柵電容的差值來實現(xiàn)精細的電容調(diào)

3、諧，在提高頻率分辨率的同時并不引入額外的寄生電容。
　　本文的設(shè)計使用TSMC0.13μm CMOS工藝。測試結(jié)果表明，DCO總頻率調(diào)諧范圍為2.4～5.25 GHz，其中:HB DCO電路的調(diào)諧范圍為3.44～5.25 GHz，調(diào)諧百分比為41.6％; LB DCO電路的調(diào)諧范圍為2.4～3.86 GHz，調(diào)諧百分比為47.4％。產(chǎn)生的本振信號頻率范圍是0.6～2.62 GHz，1 MHz頻偏處的相位噪聲小于-119.3 dBc