一种高分辨率小数分频频率合成器.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ —————————————————————————————————————— 一种高分辨率_小数分频频率合成器 　第29卷　第4期 2009年12月 　　固体电子学研究与进展RESEARCHamp;PROGRESSOFSSE 　　Vol.29,No.4 Dec.,2009 射频与微波 一种高分辨率????小数分频频率合成器 郭桂良　杜占坤　高海军　杨洪文　易　青　朱思奇　阎跃鹏 (中国科学院微电子研究所电子系统总体技术研究室,北京,100029) 2008-08-01收稿,2008-09-11收改稿?? 摘要:提出了一种采用新型分频器的小数分频频率合成器。该频率合成器与传统的小数分频频率合成器相比 具有稳定时间快、工作频率高和频率分辨率高的优点。设计基于TSMC0.25 m2.5V1P5MCMOS工艺,采用sig-ma-delta调制的方法实现。经测量得到该频率合器工作频率在2.400～2.850GHz之间,相位噪声低于-95dBc/Hz@100kHz,最小频率步进小于30Hz,开关时间小于50 s,满足多数无线通信系统的要求。 关键词:??-??调制器;小数分频频率合成器;噪声整形;分频器 中图分类号:TN742　　文献标识码:A　　文章编号:1000-3819(2009)04-515-05 AHighResolutionSigma-DeltaFractional-NFrequencySynthesizerGUOGuiliang　DUZhankun　GAOHaijun　YANGHongwen　YIQing　ZHUSiqi　YANYuepeng (Dept.ofElectronicsSystemTechnology,InstituteofMicroelectronics,Chinese AcademyofSciences,Beijing,100029,CHN) Abstract:Afractional-Nfrequencysynthesizerwithnoveldividersisproposed.Compared withtraditionalfractional-Nfrequencysynthesizer,thedesignshowsgoodperformanceoffastsettlingtime,highresolutionwithmaximumworkingfrequencies.Thefractional-Nfrequencysynthesizerwith3-ordersigma-deltamodulatorisrealizedinTSMC0.25 m2.5VCMOSpro-cess.Theworkingfrequencyisbetween2.400GHzto2.850GHz.Themeasuredphasenoiseislowerthan-95dBc/Hzat100kHzoffset,withultra-smallstepsizelessthan30Hzandtheswitchingtimeoflessthan30 s,whichmeetstherequirementsformostwirelesscommunicationsystems. Keywords:sigma-deltamodulator;fractional-Nfrequencysynthesizer;noiseshaping;di- vider EEACC:1205 不变的情况下,实现比任何单环整数分频频率合成 引　　言 随着无线通信技术的发展,频率合成器作为本 [1-2]地振荡器得到越来越广泛的应用。传统的整数分 频频率合成器的主要缺点是频率分辨率等于参考频 率,然而在许多应用系统中,对频率合成器的频率 分辨率要求较高,整数分频频率合成器不能满足这 些系统的要求。小数分频频率合成器是在参考频率 器更小的步进,从而解决了传统整数分频频率合成器分辨率低的限制。然而相位杂散一直是小数分频频率合成器的主要问题,sigma-delta多级噪声整形技术能够降低杂散,使小频率合成器在完成高频率分辨率的同时达到较好的相位噪声性能[3]。为了降低小数分频频率合成器的复杂度,文中提出了一种新颖的分频器结构,并且采用3阶sigma-