频率综合器用来提供稳定的本振频率,在收发机系统中至关重要。本文将对频率综合器中的关键模块：鉴频鉴相器、电荷泵和可编程分频器进行分析和设计。本文首先介绍了频率综合器的理论基础、发展现状和动态以及实现方式,其次确定系统结构为电荷泵型锁相环整数分频频率综合器,最后分别对几个关键模块进行理论分析、设计和仿真。本文设计的鉴频鉴相器采用边沿触发式结构,通过选择TSPC结构D触发器,优化门电路,设计延时单元,使得鉴频鉴相器具有低功耗,结构简单,并且可以在鉴相精度无死区的情况下保持宽的鉴相范围。本文设计的电荷泵通过采用误差运算放大器结构、选择MOS开关的位置和使用一个电流源提供充放电电流减小了电流失配,通过合理选择工作电流减小了电荷泵产生的相位噪声的影响。本文设计的整数可编程分频器采用脉冲吞咽式结构,16/17双模分频器中同步4/5分频器中的D触发器采用CML结构,异步4分频器中的D触发器采用TSPC结构,使得双模分频器满足了高频低功耗的要求。16/17双模分频器的带宽拓展的优化设计使得可编程分频器的最高工作频率为8.8GHz左右。本文设计基于TSMC 0.13μm CMOS工艺,完成流片,给出各个模块的测试方案。后仿真结果表明：在1.2V电源电压下,鉴频鉴相器无死区,鉴相范围为(-1.99π,1.99π)；电荷泵的工作电流在100到700μA之间可调节,输出电压在(0.2V,1.1V)范围内,电流失配为0.047%,相位裕度大于600；可编程分频器能够在最高工作频率8.8GHz时实现正确的分频,在参考频率2M-20MHz,实现256～-4334的分频比。