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锁相环频率综合器广泛应用在无线通信领域中。本文介绍了锁相环频率综合器的基本结构、工作原理及其噪声理论，并在此基础上针对锁相环频率综合器的主要功能模块及关键技术进行了深入研究。振荡器是频率综合器中的重要组成部分。本文首先阐述了振荡器的基本工作原理，介绍和讨论了三点式振荡器和交叉耦合振荡器的电路结构，然后分析了相位噪声的相关理论同时提出了优化相位噪声的关键技术；最后基于0.13μm CMOS工艺设计了33MHz低噪声片内石英晶体振荡器，其中利用电压负反馈对振荡幅度进行了控制，利用大电容滤波技术进行相位噪声优化，仿真结果表明石英晶体振荡器振荡器的中心频率为33MHz，相位噪声为-159dBc/Hz@1MHz,功耗约1mW，电源电源为1.2V；此外，基于0.18μm CMOS工艺设计了2.4GHz低噪声低功耗的电感电容压控振荡器，其中采用交叉耦合的电路结构，利用RC低通滤波电路和大电容滤波技术进行相位噪声优化，利用开关电容阵列电路实现宽频段，仿真结果表明电感电容压控振荡器的中心频率为2.4GHz，可调频率范围为2.213GHz-2.973GHz，相位噪声为-112dBc/Hz@1MHz，功耗约2.5mW，电源电源为1.8V。本文最后针对高速分频器进行了深入研究，首先比较分析了真单相时钟和电流模两种高速分频器的结构和性能，然后基于0.13μm CMOS工艺设计了低噪声和宽频段的电流模高速分频器，其中设计了两种不同负载的电流模高速分频器并利用整形电路实现CMOS逻辑信号。仿真结果表明所设计的高速分频器在2GHz-4.2GHz的范围内均可实现分频，相位噪声为-139.7dBc/Hz@1MHz，功耗低于1.8mW，电源电源为1.2V。