帶頻率自校準(zhǔn)的低功耗頻率綜合器的研究和設(shè)計(jì).pdf

1、隨著無線通信的發(fā)展，無線通信局域網(wǎng)、藍(lán)牙以及ZigBee等短距離無線標(biāo)準(zhǔn)相繼出現(xiàn)和普及，更低功耗和更低成本的芯片作為技術(shù)核心顯得尤為重要。另一方面，人們對射頻收發(fā)前端提出了越來越高的要求。頻率綜合器為收發(fā)機(jī)提供本振信號，是無線射頻收發(fā)機(jī)中的核心模塊。本論文主要是對低功耗低噪聲的頻率綜合器進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。
　　隨著CMOS集成電路向更大規(guī)模、更小尺寸的發(fā)展，特征頻率fT的增大使得CMOS射頻電路可達(dá)到的頻率越來越高，但是另一方面電源

2、電壓的降低、漏電流的增大、噪聲的增加使噪聲和功耗已經(jīng)成為射頻電路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問題。
　　為了解決這兩個(gè)問題，首先論文討論了頻率綜合器的結(jié)構(gòu)以及性能指標(biāo)，并對影響鎖相環(huán)頻率綜合器的噪聲、鎖定時(shí)間和功耗等因素進(jìn)行分析，闡述了各個(gè)模塊對整體系統(tǒng)性能的影響和優(yōu)化過程。然后，論文分析和設(shè)計(jì)了系統(tǒng)中的主要電路模塊:在分析了壓控振蕩器的主要結(jié)構(gòu)以及噪聲的基礎(chǔ)上采用數(shù)字控制電容陣列、低通濾波器等技術(shù)來優(yōu)化噪聲;其次，深入討論了高速預(yù)分頻器的各種結(jié)構(gòu)

3、，采用注入鎖定分頻器以求在滿足足夠分頻范圍（最高可達(dá)79％）的情況下，降低分頻器的功耗;同時(shí)，本文還設(shè)計(jì)了一種低功耗、高速的電荷泵，并優(yōu)化其噪聲來抑制整個(gè)環(huán)路的帶內(nèi)噪聲;此外，還簡要分析了頻率自校準(zhǔn)技術(shù)并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款高速高精度的自動(dòng)頻率校準(zhǔn)電路。最后，在SMIC0.13um RF CMOS工藝下，通過對各個(gè)模塊噪聲、功耗以及系統(tǒng)的環(huán)路帶寬優(yōu)化，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一款帶頻率自校準(zhǔn)的整數(shù)頻率綜合器。其頻率范圍為2.1GHz～2.7GHz，在10K