文档介绍：西安电子科技大学
硕士学位论文
基于多频带锁相环的频率综合器的研究和设计
姓名:宋志强
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:吴玉广
20060101
摘要随着无线通信工业的发展,对频率综合器的性能要求越来越高。本文在分析了锁相环的基本原理的基础上,介绍了一种适用于多频带收发器的基于锁相环的频率综合器。该锁相环通过一个开关调节的压控振荡器可以实现从到的频率综合,而且具有较小的鲆Ⅳ。该锁相环所用到的开关调节的压控振荡器是通过环路内部的动态调节实现的,不需要增加外部的频带的控制系统。该电路的设计采用的是骸癿标准的工艺,电源电压是6嗥荡乃环同一般的数字锁相环比较,它具有更大的频率综合范围、更好的相位噪声性能和更快的捕获时间。关键词:多频带频率综合器电荷泵锁相环压控振荡器
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第一章绪论锁相技术的发展多频带锁相环的研究目的无线通信工业的发展导致了无线收发器需要在很宽的频带范围内工作,所以就要求对应的频率综合器有很宽的频率范围。为了适应对宽的频率范围的要求,本文提出一种基于多频带锁相环的频率综合器。同~般的单频带频率综合器比较,多频带频率综合器能在一个很宽的频率范围内工作,并且能够满足相对严格的相位噪声的要求和相对较短的捕获时间。锁相技术的发展距今已有三百多年的历史了。早在年,霍金斯偷谝淮位竦昧怂嗉际醯牡谝皇止鄄熳柿稀5笔彼⒁獾郊绮⒓挂在墙上的两个钟摆可以长期保持同步,匹配的精确程度就像机械装置一样,已远远超出了它们的能力范围。因此他假定两座钟摆之间发生了一种“共振”现象,它们是通过空气媒质得以相互影响的,也就是说,两者通过相互影响达到了相位锁定。这是历史上第一次给出了两个振荡器之间出现相位锁定的物理解释。但是由于当时科学技术条件的限制,霍金斯的发现并没有得到足够的重视。年,贝尔赛什钕确⒈砹讼辔凰ǖ睦砺畚恼隆K奈恼侣凼了无线电信号的同步接收问题,这是在无线电技术发展初期,人们为寻找一种有效地接受调幅信号的新方法而提出来的。锁相的概念在世纪年代提出后,锁相环路频率合成技术在年代初就根据控制理论的线性伺服环路发展起来了,最早应用于电视接收机的扫描同步电路,以减小噪声对同步的影昀,从而使电视的同步性能得到重大改进。从此锁相环路的低噪声跟踪特性得到人们的高度重视,发展越来越快,现在已经被广泛的应用在电子和通讯产品领域中,包含了存储器、微处理器、硬盘驱动装置、射频无线收发器和光纤收发器等。随着集成电路技术的发展,在通信系统工程师和集成电路工程师的共同努力下,实现了整个无线接收器的单芯片集成。但是一般的单频带频率综合器不能实现宽的频率综合范围。本文提出的多频带频率综合器可以在标准的工艺下实现宽的频率综合范围。同一般的单频带锁相环比较,本文提出的锁相环只是在纳杓浦性黾恿一个频带控制单元。这个频带控制单元是通过环路内部的动态调节来实现的,不需要增加外部的频带控制系统。如图所示,通过芯片内部的刂频缏罚来控制母涸氐缛莸拇笮〈佣迪终鏊嗷吩诓煌荡涞难≡瘛U.
的噪声引起的氖涑鲈肷扔贙Ⅲ的平方,所以低的淖;辉鲆婵样就可以实现在一个宽的频带内的调节,而淖;辉鲆鍷晶同单频带的频率刂频缪冉掀鹄词且桓鲂〉∩鲜迪从到频率综合范围。而且此多频带锁相环的频带控制系统可以通过频带内部的动态调节来实现,不需要外部的控制电路。本文主要的研究目的是:基于多频带锁相环的频率综合器的研究和设计图多频带频率综合器的结构图图