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本文讲述了一个电源电压为3.3V、工作频率在1.9GHz左右、采用CMOS工艺实现的频率综合器,它应用于蜂窝电话接收机中,能同时满足GSM、WCDMA、DCS.1800、PCS.1800等几个不同标准的要求。
首先,简单的介绍了一般分数一N频率综合器的构成,并介绍了各个模块的工作原理。讨论了频率综合器的性能指标,并针对GSM、WCDMA、DC$.1800、PCS.1800等标准的要求对几个重点设计指标如相噪、毛刺、锁定时间等作了详细推导。分析了频率综合器环路系统的噪声特性和动态特性,并由此确定了频率综合器各个模块的基本结构参数。
接着,讲述了两个低压差调压器的设计,分别应用于压控振荡器和分频器。对于压控振荡器,它比较关注低压差调压器的电源抑制比性能;对于分频器,低压差调压器的作用相当于一个电平转换器,它能显著减小分频器的功耗。稳定性问题是低压差调压器中一个比较突出的问题,介绍了片外电容补偿和密勒电容补偿两种常见的补偿方式。对电源抑制比的概念作了简单介绍,对基本结构的低压差调压器的电源抑制比作了推导,然后在此基础上从电路、结构两个方面详细讨论了电源抑制比的优化,根据分析结果选择了一种高电源抑制比结构的低压差调压器给压控振荡器提供稳定电源。
最后,讲述了分数除法器的设计,主要包括两分频、多模除法器和∑.△调制器三个部分。对于两分频,着重分析了它的自振频率对电路工作的影响,并进一步深入分析了工艺角、温度变化对电路设计的影响。对于多模除法器,本文提出了一种改进型脉冲吞噬结构,测试结果证明了该结构的正确性。对于Y.-A调制器,主要讲述它把量化噪声调制到高频处的原理。
本文电路采用SMIC0.18μmCMOSMixed-signal/RF工艺,芯片面积为1362μm×921/~m,电源电压为3.3V,消耗电流为21mA左右。