随着无线通信技术的飞速发展和人类对高速短距离通信需求的不断提高,应用于毫米波频段的通信技术已成为近年来的研究热点,并且具有巨大发展潜力。在基于锁相环(Phase-locked loop,PLL)的毫米波频率源中,分频器是一个关键模块,它是毫米波频率源能够提供多个高精度频率信号并同时实现高频低功耗工作的关键。分频器的性能很大程度上决定了毫米波频率源的整体性能,因此设计高速、低功耗的可编程分频器具有重要的研究意义和实用价值。本文基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计了应用于高速可编程整数分频器的脉冲吞咽(Pulse Swallow,P/S)计数器,P/S计数器的工作频率为2.6-5GHz,其中P计数器的计数范围为30-50,S计数器的计数范围为0-7。P和S计数器均采用了异步级联二进制减法计数的结构,与同步电路结构相比显著地降低了电路设计的复杂度和时钟信号的负载(Clock Load),同时进一步降低了电路的功耗。P和S计数器中的D触发器均采用了简化型的带置数功能的真单相时钟(True Single Phase Clock,TSPC)D触发器,提高了D触发器的工作速度。状态检测电路由内嵌或非门的TSPC D触发器组成,减小了P和S计数器从计数结束状态到下一个计数开始状态的延时,提高了P/S计数器的整体工作速度。P/S计数器的工作电压为1.8V,路场混合后仿真表明在TT、FF和SS工艺角,-55?C-125?C范围内,P/S计数器均能够在2-5GHz的频段内的不同计数值下正确的工作。该P/S计数器的功耗为6.3mW,芯片面积为1.2×0.5mm~2。因此,本文所设计的P/S计数器具有工作频率高和低功耗等优点,不但可以应用于超宽带毫米波频率源系统中,而且经过简单修改之后可以应用于其他毫米波频率源芯片中。