应用于超宽带毫米波频率源的2.6-5GHz可编程P/S计数器设计

发布时间：2020-12-06 11:19

　　随着无线通信技术的飞速发展和人类对高速短距离通信需求的不断提高,应用于毫米波频段的通信技术已成为近年来的研究热点,并且具有巨大发展潜力。在基于锁相环（Phase-locked loop,PLL）的毫米波频率源中,分频器是一个关键模块,它是毫米波频率源能够提供多个高精度频率信号并同时实现高频低功耗工作的关键。分频器的性能很大程度上决定了毫米波频率源的整体性能,因此设计高速、低功耗的可编程分频器具有重要的研究意义和实用价值。本文基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺设计了应用于高速可编程整数分频器的脉冲吞咽（Pulse Swallow,P/S）计数器,P/S计数器的工作频率为2.6-5GHz,其中P计数器的计数范围为30-50,S计数器的计数范围为0-7。P和S计数器均采用了异步级联二进制减法计数的结构,与同步电路结构相比显著地降低了电路设计的复杂度和时钟信号的负载（Clock Load）,同时进一步降低了电路的功耗。P和S计数器中的D触发器均采用了简化型的带置数功能的真单相时钟（True Single Phase Clock,TSPC）D触发器,提高了D触发器的工作速度。状态检测电... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：99 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

TT工艺角下脉冲计数器前仿真结果

(c) 125 C 仿真结果(CLK=5.8GHz)图 3.15 FF 工艺角下脉冲计数器前仿真结果.15 中可以看出：在 FF 工艺角下脉冲计数器在 125 C 下的最高工作频率为 5.8GHz5 C 下的最高工作频率 5.7GHz；在-55 C 和 27 C 下的最高工作频率为 6GHz，与频率相同。图 3.15(b)中与图 3.14(b)的波形相比，脉冲计数器的最高工作频率均为从上电到进入正确工作状态的延时不一样，原因与上文中分析的在不同温度和不同从上电到进入正确工作状态的延时不一样的原因一致。角，脉冲计数器在-55 C、27 C 和 125 C 温度下的前仿真结果如图 3.16 所示：

39(c) 125 C 仿真结果(CLK=5.4GHz)图 3.16 SS 工艺角下脉冲计数器前仿真结果.16 中可以看出：在 SS 工艺角下脉冲计数器在 125 C 下的最高工作频率为 5.4GHzC 下的最高工作频率 5.7GHz；在-55 C 和 27 C 下的最高工作频率为 5.7GHz，低于 C 下的最高工作频率 6GHz。脉冲计数器在不同的工艺角和不同温度下的最高工作频率的仿真可以得到：随着的最高工作速度不断降低；FF 工艺角下，脉冲计数器的工作频率最高，TT 工艺角计数器的工作频率最低，但最低工作频率仍能满足设计指标的要求。面由于本文设计的脉冲计数器的工作频率为 2.6-5GHz，为了满足高频工作的需求

【参考文献】：
博士论文
[1]应用于硅基成像阵列的毫米波宽带分频器研究与芯片设计[D]. 郭婷.东南大学 2015
[2]射频接收机中分数分频频率综合器的研究与设计[D]. 卢磊.复旦大学 2009

硕士论文
[1]频率综合器中分频器的研究与设计[D]. 黄兆磊.复旦大学 2011



本文编号：2901276