頻率綜合器是射頻無線收發(fā)機中的關(guān)鍵模塊,可以為不同標準的無線收發(fā)機提供穩(wěn)定、可編程、低噪聲的本地振蕩信號。在基于鎖相環(huán)結(jié)構(gòu)的頻率綜合器中,可編程分頻器是其中的一個重要模塊,它是頻率綜合器能提供多個高精度頻率信號并同時實現(xiàn)高頻率低功耗工作的關(guān)鍵。而雙模分頻器作為實現(xiàn)可編程分頻的關(guān)鍵模塊,設計難度大且其性能決定了整個可編程分頻器的性能,因此對雙模分頻器的研究具有重要的理論意義和工程應用價值。本文基于0.13μm SiGe BiCMOS工藝設計了一個應用于超寬帶毫米波頻率源的12-20GHz 8/9雙模分頻器。它由同步4/5分頻器、二分頻器以及緩沖器構(gòu)成,其中同步4/5分頻器的觸發(fā)器單元采用嵌入或門的源極耦合結(jié)構(gòu),提高了電路的工作頻率;二分頻器由源極耦合結(jié)構(gòu)觸發(fā)器首尾相連構(gòu)成,進一步縮短了環(huán)路延時;緩沖器采用射級跟隨結(jié)構(gòu)以驅(qū)動后級和負載。論文給出了8/9雙模分頻器的電路設計、前仿真、版圖設計和路場混合后仿真。路場混合后仿真結(jié)果表明:將電源電壓設置為3.3V,在27℃、TT工藝角下,8/9雙模分頻器工作頻率范圍為10-21GHz,1MHz處的相位噪聲在八分頻和九分頻時分別為-148.222dB... 

【文章來源】：東南大學江蘇省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

相位切換時序圖

P+多晶硅電阻具有較小的溫度系數(shù)（一階溫度系數(shù)為 66ppm/℃）。兩個緩沖器的各器件參數(shù)如表 3-2 所示。表 3-2 兩個緩沖器的各器件參數(shù)電路 電路元件 器件名稱 器件參數(shù) 具體尺寸 n×W/L(μm/μm)級間緩沖電路輸入晶體管 Q1，Q2npn 0.8 / 0.12 1 ×0.8 / 0.12尾電流源晶體管 Q3，Q4npn 0.8 / 0.12 1 ×0.8 / 0.12偏置電阻 RP+多晶硅電阻 509.5Ω 1 ×1.2 / 1.6輸出緩沖電路輸入晶體管 Q1，Q2npn 2 / 0.12 1 ×2 / 0.12尾電流源晶體管 Q3，Q4npn 4 / 0.12 1 ×4 / 0.12偏置電阻 RP+多晶硅電阻 61.82Ω 1 ×9.6 / 1.627℃、TT 工藝角下，輸出緩沖的輸出匹配特性 S22 如圖 3-6 所示。可見在分頻范圍內(nèi)輸出匹配S22 均小于-10dBm。

縱軸為頻率。27℃、TT 工藝角下，8/9 雙模分頻器最高工作頻率為 46GHz，如圖 3-6（a）所示，初始狀態(tài)下，MC=3.3V，輸出信號的頻率始終為 5.75GHz，即八分頻；在 3ns 時，MC變?yōu)?0V，輸出信號的頻率在下一次統(tǒng)計時相應的變成了 5.11GHz，即九分頻，實現(xiàn)了由 MC 信號控制分頻比的功能，平均工作電流為 25.34mA。輸入頻率為 10GHz 時同樣實現(xiàn)了 8/9 雙模分頻的功能，如圖 3-6（b）所示，平均工作電流為 26.17mA。（a）輸入頻率為 46GHz

【參考文獻】：
期刊論文
[1]12-GHz 0.25μmCMOS 1:2動態(tài)分頻器[J]. 王歡,王志功,馮軍,朱恩,陸建華,陳海濤,謝婷婷,熊明珍,章麗.  高技術(shù)通訊. 2003(08)



本文編號：3623825