CMOS射頻頻率綜合器的研究設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、無線通信設(shè)備的便攜化和手持化亟需設(shè)計(jì)低成本高性能的無線收發(fā)器。本文圍繞無線收發(fā)器核心模塊射頻頻率綜合器進(jìn)行研究，分別針對(duì)寬帶壓控振蕩器增益變化補(bǔ)償、分頻器低功耗設(shè)計(jì)、ΔΣ小數(shù)分頻頻率綜合器量化噪聲抑制、頻率綜合器快速鎖定等研究方向展開并提出對(duì)應(yīng)改進(jìn)方法。
　　第二章介紹了CMOS射頻頻率綜合器原理和基本電路模塊，包括 CO、分頻器、鑒頻鑒相器、電荷泵、環(huán)路濾波器等，分別分析了整數(shù)和ΔΣ小數(shù)分頻頻率綜合器環(huán)路模型及噪聲模型。

2、　　第三章重點(diǎn)討論VCO設(shè)計(jì)。回顧了振蕩器的三種相位噪聲模型并結(jié)合具體電路設(shè)計(jì)給出噪聲優(yōu)化方法；結(jié)合寬帶壓控振蕩器設(shè)計(jì)，介紹了電感電容壓控振蕩器中無源和有源器件的選擇；針對(duì)寬帶壓控振蕩器頻率調(diào)諧增益變化過大的問題，提出了一種線性區(qū)拓展的補(bǔ)償方法，并流片驗(yàn)證，仿真和測試結(jié)果表明，該方法能夠?qū)㈩l率調(diào)諧增益變化控制在5％以內(nèi)。
　　分頻器功耗在射頻頻率綜合器中占很大比重，而注入鎖定分頻器能夠?qū)崿F(xiàn)超低功耗，從而降低整體功耗。第四章分析了注

3、入鎖定分頻器的優(yōu)缺點(diǎn)，針對(duì)注入鎖定分頻器工作范圍窄以及對(duì)偏置敏感的缺點(diǎn)，提出一種自偏置電路結(jié)構(gòu)來解決該問題，并流片驗(yàn)證；為了將注入鎖定分頻器應(yīng)用在多模分頻器中，還研究了注入鎖定雙模分頻器的實(shí)現(xiàn)并提出了一種對(duì)于相同輸入信號(hào)頻率能夠在不同分頻比間自適應(yīng)切換的電路結(jié)構(gòu)。
　　第五章討論了ΔΣ小數(shù)分頻頻率綜合器量化噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響，基于減小分頻器分頻比間隔能夠減小量化誤差的原理，提出了一種帶量化噪聲抑制的分頻比間隔為0.5的無毛刺相位

4、切換多模分頻器，具有功耗低和工作頻率高的特點(diǎn)，討論了具體電路實(shí)現(xiàn)和時(shí)序要求，并流片測試驗(yàn)證。
　　第六章討論了快速鎖定頻率綜合器設(shè)計(jì)。從兩方面入手，首先是自動(dòng)頻率校正，對(duì)于其算法和數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)均給出具體方案并仿真驗(yàn)證；對(duì)于縮短頻率綜合器細(xì)調(diào)時(shí)間，提出了一種線性區(qū)間拓展PFD/CP結(jié)構(gòu)，解決了造成頻率綜合器鎖定時(shí)間變長的周期滑移現(xiàn)象，并流片測試驗(yàn)證。
　　第七章介紹了基于0.18μm CMOS工藝的應(yīng)用于CMMB調(diào)諧器的全集成