基于SiGe BiCMOS工藝的高速、低功耗分頻器設(shè)計(jì).pdf

1、在無(wú)線通訊日新月異發(fā)展的今天，如何設(shè)計(jì)一種低功耗、高速分頻器己經(jīng)成為通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的問(wèn)題，本文在前人的基礎(chǔ)上就這個(gè)問(wèn)題作了一下比較系統(tǒng)地總結(jié)和研究。 高速分頻器是鎖相環(huán)頻率合成器的重要組成部分，位于射頻鎖相環(huán)的反饋部分。分頻器的輸入信號(hào)為鎖相環(huán)的射頻輸出信號(hào)，輸出信號(hào)為頻率較低的鎖相環(huán)反饋輸入信號(hào)。由于工作頻率范圍在射頻，分頻器也是鎖相環(huán)中功耗最大的部分之一。低功耗的分頻器設(shè)計(jì)可以很大程度上降低整個(gè)頻率合成器的功率損耗。

2、 本文首先總結(jié)了用于各種通訊系統(tǒng)的分頻器結(jié)構(gòu)及分類，并對(duì)它們各自的優(yōu)缺點(diǎn)作了論述。接著介紹了分頻器中最重要的單元二分頻器，分析了幾種二分頻器的電路結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析了差分式BiCMOS觸發(fā)器二分頻器結(jié)構(gòu)。 根據(jù)對(duì)分頻器結(jié)構(gòu)的總結(jié)研究，深入探討了一種應(yīng)用于頻率合成器的低功耗、高速分頻器的設(shè)計(jì)研究。本文著重分析了分頻器各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程，對(duì)前置預(yù)分頻器、程序分頻器等各個(gè)模塊都有詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明。其中，雙模前置預(yù)分頻器位于反饋回路的

3、前端，主要任務(wù)是將高頻的輸入信號(hào)預(yù)分頻，便于后續(xù)操作；而程序分頻器的作用是通過(guò)控制輸入信號(hào)，來(lái)確定整個(gè)分頻器的分頻數(shù)，從而達(dá)到分頻器分頻數(shù)可控的目的。在本設(shè)計(jì)中，雙模前置預(yù)分頻器的除頻數(shù)為8/9，程序分頻器的輸入為6比特。 在電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，本文根據(jù)電路的實(shí)際情況，對(duì)分頻器的結(jié)構(gòu)提出了一些新的想法，并通過(guò)電路的仿真證明這些想法是行之有效的。例如，在設(shè)計(jì)前置預(yù)分頻器的邏輯控制門電路時(shí)，就根據(jù)電路的具體情況將幾個(gè)邏輯門簡(jiǎn)化為了一個(gè)

4、邏輯門電路，提高了電路的性能。 本設(shè)計(jì)采用JAZZ公司的0.35μm的SiGe BiCMOS工藝，該工藝的應(yīng)用目標(biāo)為射頻，模擬和數(shù)?；旌霞呻娐罚绕溟L(zhǎng)于射頻集成電路的制造；使用射頻集成電路仿真軟件Cadence的Spectre RF對(duì)電路進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果顯示分頻器在-55℃至125℃溫度范圍內(nèi)，2.7V至3.3V的電源電壓范圍內(nèi)，工作良好。最高工作頻率為4.8GHz，前置預(yù)分頻器的功耗電流為5.5mA，程序分頻器的功耗電流為