面向Sub-GHz无线通信技术的低功耗小数分频频率综合器设计

发布时间：2020-12-03 03:23

　　日益普及的无线通讯网络加快了复杂无线设备系统的革新和部署,无线产品已成为我们生活中密不可分的一部分,我们周围分布着大量的无线终端和各种应用系统,如智能家居、自动抄表、照明系统、无线体域网、工业系统、医疗监护、生物传感、安全系统和环境应用系统等。Sub-GHz无线通信技术广泛应用于这些无线设备及应用中。而频率综合器作为无线通讯系统中提供本振频率的重要模块,有着不可替代的重要意义。论文的主要研究工作是基于Sub-GHz无线通信技术,使用GSMC130nmRF工艺,设计了一款可用于无线收发系统中的低功耗、小型化的频率综合器。以下是详细的研究工作内容。第二章,论文先介绍了频率综合器的原理,还介绍了几种频率综合器的架构和相应的系统结构。针对电荷泵锁相环型频率综合器的系统结构,论文从系统和电路的角度,详细阐述了其中的核心电路模块,包括鉴频鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器、分频器、Delta-Sigma调制器。论文的第三章主要介绍了每个电路模块的设计方法和步骤,同时针对每个模块的特定问题简述了一些学术研究成果以及本文创新的解决方案。比如介绍了可解决鉴频鉴相器死区效应和周期滑移问题的解决方案;提... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图３－１０环路仿真验证结果??

（ａ）采用传统ＣＰ结构的锁相环相位噪声曲线；?（ｂ）本文提出的ＣＰ结构的锁相环相位噪声曲线??图３－９两种ＣＰ结构的锁相环相位噪声曲线??所以在设计中，可以考虑采用一定的方法降低芯片面积。在差分的ＬＦ中，可以考虑将??两个第一电容合并为一个共用的电容，这样可以减少第一电容３／４的面积。也有另一种芯片??小型化的考虑是可以将ＬＦ的器件设计在片外，这样也可以大幅度减少芯片的面积，但是这??样的做法需要特别注意的是对ＬＦ的输入输出信号做充分的屏蔽和保护，避免受到其他信号??的干扰。??以二阶的ＬＦ为例，本节将介绍ＬＦ的设计方法，主要分为以下几个步骤。??一、传递函数推导??第一步工作，推导传递函数。根据上一章的介绍，现将频率综合器各个模块的传递函??数列表如下：??表３－１频率综合器各个模块的传递函数列表??传递函数＿??ＰＦＤ?ｈ??ＣＰ?Ｉｒｐ??Ｉ?ｐ??ｌ＋．ＲｉＣｉｇ???ＲｉＣｌＣ２ｓ２＋（Ｃｌ＾Ｃ２）ｓ??ＶＣＯ?２７ｒ／Ｃ＼／（７０???．ｓ???＂ＤＩＶ?忐一??之后推导得到开环传递函数：??Ｉ＾Ｋｙｃｏ?ｌ＋Ｊｌ＾ｓ?Ｌ?（３．７）??°?ｓ?＋?（Ｃ，?＋?Ｃ２）ｓ?Ｎｄｉｖ?Ｋ?｝??闭环传递函数：

图３－２７两种ＤＳＭ结构的相位噪声仿真结果??当调制器输出序列的周期较短或周期性太强，则输出频谱中会出现较大的杂散。为??打乱ＤＳＭ输出序列的规律性，本文还采用了随机抖动技术，将随机数添加至小数分频比??输入的最低位，这样将大幅度增大输出序列的周期，减少杂散。对于本设计中字长较长??４８??


本文编号：2895912