从频率合成器的构成和噪声模型入手,分析了主要单元电路对噪声的贡献,进而研究了各频率合成器模块中的噪声影响因子,建立了不同模块的噪声模型,并在模型基础上改进了压控振荡器的电流源结构及鉴相器的延时单元电路,从而提高了频率合成器的噪声性能。根据上述方法,采用0.18μm射频CMOS工艺设计实现了一款低功耗、低噪声的频率合成器,经测试,核心电压1.8 V,功耗54 m W,带内噪声达到了-98 d Bc/Hz。测试结果表明噪声指标达到了国外同类产品水平,为设计和研发高集成度的射频收发系统芯片提供了很好的参考。
针对双模卫星导航接收系统对集成度、功耗和面积的需求,研究了频率综合器的电路结构和频率规划,分析了频率综合器环路的参数设计,实现了片上集成环路滤波器,版图采用MIM和MOS电容堆叠的方式节省了面积,电容电阻采用了加权的方式,使环路带宽可调。采用高速TSPC结构的D触发器构成双模预分频器,降低了整体电路的功耗。利用基于0.18μm RF CMOS工艺实现了低功耗全集成的频率综合器,芯片面积0.88 mm2,功耗18.5 m W,相位噪声-94 d Bc/Hz@100 k Hz,杂散-68 d Bc。测试结果证明了该电路系统参数设计和结构改进是合理和有效的,各参数性能满足系统要求。
