【摘 要】
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频率综合器是射频无线收发机中的关键模块,可以为不同标准的无线收发机提供稳定、可编程、低噪声的本地振荡信号。在基于锁相环结构的频率综合器中,可编程分频器是其中的一个
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频率综合器是射频无线收发机中的关键模块,可以为不同标准的无线收发机提供稳定、可编程、低噪声的本地振荡信号。在基于锁相环结构的频率综合器中,可编程分频器是其中的一个重要模块,它是频率综合器能提供多个高精度频率信号并同时实现高频率低功耗工作的关键。而双模分频器作为实现可编程分频的关键模块,设计难度大且其性能决定了整个可编程分频器的性能,因此对双模分频器的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计了一个应用于超宽带毫米波频率源的12-20GHz 8/9双模分频器。它由同步4/5分频器、二分频器以及缓冲器构成,其中同步4/5分频器的触发器单元采用嵌入或门的源极耦合结构,提高了电路的工作频率;二分频器由源极耦合结构触发器首尾相连构成,进一步缩短了环路延时;缓冲器采用射级跟随结构以驱动后级和负载。论文给出了8/9双模分频器的电路设计、前仿真、版图设计和路场混合后仿真。路场混合后仿真结果表明:将电源电压设置为3.3V,在27℃、TT工艺角下,8/9双模分频器工作频率范围为10-21GHz,1MHz处的相位噪声在八分频和九分频时分别为-148.222dBc/Hz和-149.065dBc/Hz,工作电流为22.13mA,灵敏度优于232mV,均满足设计指标要求。版图总面积为660×720μm2。本文设计的12-20GHz 8/9双模分频器功能正确,路场混合后仿真结果满足指标要求,可应用于超宽带毫米波频率源芯片中。
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