【摘要】：基于鎖相環(huán)(Phase-Locked Loop)的頻率綜合(Frequency Synthesis)技術(shù)是無線通信系統(tǒng)中的基本技術(shù)。頻率綜合模塊作為本機(jī)振蕩器產(chǎn)生精確的振蕩信號,其性能對接收機(jī)起決定性作用。本文完成了一個工作在2.4GHz頻段的基于PLL的頻率綜合器的研究與設(shè)計(jì)。首先對PLL頻率綜合器的背景知識做了簡單介紹,說明了其主要用途。并簡述了PLL頻率綜合器的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀進(jìn)行了簡單的介紹。然后,介紹鎖相環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ),以及其中各個模塊的作用和數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上引入了基于鎖相環(huán)的頻率綜合器,簡要說明其以分頻比為依據(jù)的分類。并介紹了關(guān)于相位噪聲的基本概念。分模塊對PLL頻率綜合器進(jìn)行討論,分別是鑒相鑒頻器、電荷泵、壓控振蕩器和分頻器。給出了本文所采用的各模塊在環(huán)路內(nèi)性能的優(yōu)點(diǎn),著重強(qiáng)調(diào)文章標(biāo)題中提到的雙環(huán)路濾波器結(jié)構(gòu)的采用。最后,在仿真驗(yàn)證方面,采用tsmc0.18um混合信號射頻工藝進(jìn)行電路設(shè)計(jì),并使用Cadence IC5141軟件對電路進(jìn)行仿真驗(yàn)證,采取1.8V單電壓源。其中VCO模塊采用pss+pnoise和tran分析,并給出其噪聲等性能參數(shù)。對PFD給出邏輯仿真驗(yàn)證結(jié)果,對CP給出直流特性。最后給出整個系統(tǒng)頻率綜合的仿真結(jié)果。
[Abstract]:Frequency synthesis (Frequency Synthesis) technology based on phase locked loop (Phase-Locked Loop) is the basic technology in wireless communication system. As a local oscillator, the frequency synthesis module produces accurate oscillation signal, and its performance plays a decisive role in the receiver. In this paper, the research and design of a PLL based frequency synthesizer working in 2.4GHz band is completed. Firstly, the background knowledge of PLL frequency synthesizer is briefly introduced, and its main application is explained. The development of PLL frequency synthesizer is introduced briefly. Then, the basic structure of PLL system, the function and mathematical model of each module are introduced. Based on this, a frequency synthesizer based on PLL is introduced. The basic concept of phase noise is introduced. The PLL frequency synthesizer is discussed in sub-modules, which are phase discriminator, charge pump, voltage-controlled oscillator and divider. The advantages of the performance of each module in the loop are given, and the adoption of the dual-loop filter structure mentioned in the title of the paper is emphasized. Finally, in the aspect of simulation and verification, the circuit is designed by using tsmc0.18um mixed signal RF process, and the circuit is simulated by Cadence IC5141 software. The single voltage source of 1.8V is adopted. The VCO module is analyzed by pss pnoise and tran, and its performance parameters such as noise are given. The logic simulation results of PFD and the DC characteristics of CP are given. Finally, the simulation results of frequency synthesis of the whole system are given.
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TN713;TN911.8

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本文編號：2190621