文档介绍：第 44 卷第 1 期
复旦学报( 自然科学版)
Vo1. 44 , No. 1
2005 年
2 月
Journal of Fudan University (Natural Science)
Feb. , 2005
张剑宇, 孙承绶, 来金梅, 章倩苓
(复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室, 上海 200433)
摘要: 介绍了一种应用于 802. 11b 的频率合成器中的可编程分频器. 采用级联的异步 2 分频电路配合相位开
关技术,消除了在 2. 4 GHz 的高频下分频比改变时产生的毛刺. 通过检查初始相位特征信号,解决了由相位开关
技术产生的初始相位不确定性问题. 仿真结果表明,电路具有很好的稳定性,解决了频率合成器的速度瓶颈; 把
预分频器调节到合适的直流电平上,可以降低整个电路的功耗. 另外,这种除法器有较大的分频比范围,能够应
用于不同的设计.
关键词: 半导体技术; 频率合成器; 可编程分频器; 相位开关; 预分频器
中图分类号: TN 453 文献标识码: A
频率合成是应用于 802. 11b 无线通讯协议中实现频率变换的一个非常关键的技术 1 ,同时也是现代
通信系统中一个很重要的组成部分. 它能够在数字指令的控制下产生高精度的发射频率,以便发射信道
的密集分布,解决目前通信频谱日益拥挤的问题. 近年来,这种技术在雷达、通讯、遥控遥测、电视广播和
电子测量仪器等领域得到了广泛的应用. 现在应用的频率合成技术主要有三种:数字直接频率合成、拟
直接频率合成、相环频率合成. 目前应用较为广泛的是基于锁相环的频率合成技术,能够合成很高的频
率,同时相位噪声也比较小. 基于这种技术的频率合成器与普通的锁相环的最大区别就在于反馈除法环
路的实现上. 普通锁相环的除法比是固定的,而频率合成器的除法比是在一定范围内可变的. 本文在基
于锁相环式的频率合成技术上,分析设计了应用于 802. 11b 无线通讯频率合成器中的可编程分频器.
grammable divider) 就是本文分析设计的部分,也是这种频率合成器与一般锁相环的区别所在. 压控振荡器
通常由 LC 振荡器构成,在 CMOS 工艺中可以工作在很高的频率上,因此预分频器就成为制约整个系统工
作频率的关键因素. 传统的预分频器是采用同步逻辑接受来自压控振荡器的输出,不仅功耗较大而且速
度比较慢,不能对很高的输入频率进行分频. 本文采用级联的异步 2 分频电路,配合相位开关技术实现
了除 7除8的双模除法功能,使得频率变换时分频器的输出不会产生毛刺,避免错误计数发生,电路具有
图 1 频率合成器整体结构
Fig. 1 The architecture of frequency synthesizer
作者简介: 张剑宇(1979 —) ,男,硕士研究生; 通讯联系人孙承绶教授.
文章编号:042727104 (2005) 0120139205
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2. 4 GHz 频率合成器可编程分频器设计与实现
图 1 是基于锁相环技术的频率合成器的整体结构 2 ,其中预分频器(prescaler) 和可编程除法器(pro2
收稿日期: 2005205212
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