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低噪声锁相环设计

杨校辉  
【摘要】:目前,在无线麦克风和无线对讲机领域所使用的频率合成器都是国外进口的,而且,这些锁相环没有集成VCOξVoltage-Vontrolled Oscillator压控振荡器ο和LPF(Low Pass Filter低通滤波器),这让电路设计变得更加复杂了针对无线音频传输这一领域,本文设计了一个全集成低噪声锁相环ξPLLο分析了锁相环中的相位噪声的关系和各个噪声源对整体噪声的贡献 这个锁相环集成了无死区鉴频鉴相器ξPFDο高对称性电荷泵ξCPο有缘比例环路滤波器(LPF)低噪声全集成压控振荡器和通道分频器本文所设计的压控振荡器采用键合线电感和2次谐波滤波器以降低其相位噪声,工作频率范围无缝覆盖1GHz到2GHz,并通过CMLξCurrent-Mode Logicο二分频器或者CML四分频器分频后得到250MHz到1GHz的正弦信号而且,这个压控振荡器除了环路滤波器之外还有一个调制信号接入点可以作为音频等信号的调制接口,这样这个锁相环外接一个功率放大器(PA)就可以直接作为发射机使用了另外,本文使用了一种新技术可以把环路滤波器的电容缩小到约原来的十分之一以降低成本然后,本文以Global Foundry0.35um2p3m3V dual gate CMOS工艺设计了该锁相环电路并通过Cadence仿真验证最后,这个锁相环通过Global Foundry0.35um2p4m3V/5V dual gate CMOS工艺MPWξMulti-Project Waferο流片制作并测试,测试结果符合设计指标


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