應用于藍牙ISM頻段的頻率合成器研究與設計.pdf

1、頻率合成器是電子系統(tǒng)的核心部件,是現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)中必要的模塊。隨著現(xiàn)代移動通信的飛速發(fā)展,個人手持設備的不斷增多,個人便攜式設備之間的無線通信變得非常普遍。藍牙技術(shù)作為上個世紀九十年代的無線通信技術(shù),至今仍然具有很廣闊的前景。當然頻率合成器仍然是藍牙收發(fā)機的必備模塊。本文以應用于ISM頻段的無線藍牙收發(fā)機中的頻率合成器為設計目的,從系統(tǒng)級、電路級和版圖級這三個方面對電荷泵鎖相環(huán)(Charge-Pump PLL)式頻率合成器做了深入的研

2、究與設計。
　　在系統(tǒng)設計方面,本文采用手工計算并結(jié)合ADS(Advanced Design System)的系統(tǒng)仿真優(yōu)化功能,較為詳細的分析了整個鎖相環(huán)的性能指標,并根據(jù)藍牙無線通信標準制定了頻率合成器需要達到的性能指標,同時根據(jù)藍牙無線通信的特點選擇電荷泵鎖相環(huán)式整數(shù)頻率合成器作為本設計的主要結(jié)構(gòu)。
　　在電路設計方面,本文介紹了電荷泵鎖相環(huán)式頻率合成器的各個模塊設計的詳細過程。在LC壓控振蕩器的設計中,本文提出一種比較

3、簡捷的選擇適合性能要求的片上電感的方法,在可編程分頻器設計方面采用了適合工程設計以及適合標準CMOS數(shù)?；旌瞎に嚨暮唵谓Y(jié)構(gòu),用SMIC0.18-μm1P6M CMOS工藝通過手工搭建數(shù)字組合邏輯的方式實現(xiàn)了該模塊的可編程分頻功能,同時該結(jié)構(gòu)具有便于擴展的特點。
　　在版圖設計中,本文首先對整個系統(tǒng)的布局進行了分析。根據(jù)各個模塊工作的特性,以及工作頻率的高低、信號類型等等,對版圖進行分類布局。針對局部模塊,文中做了詳細的分析,主要包

4、括版圖的對稱性布局設計、信號的延遲處理、射頻模塊的抗噪聲處理、寄生參數(shù)的優(yōu)化。文章給出了整個電荷泵鎖相環(huán)式整數(shù)頻率合成器的完整版圖,并對版圖進行了后仿真。
　　本設計基于SMIC0.18-μm1P6M CMOS(即一層多晶硅/六層金屬的N阱CMOS工藝)數(shù)?；旌瞎に噷崿F(xiàn)的。在Cadence IC平臺下,通過SpectreRF仿真器對各個模塊以及整個系統(tǒng)進行了晶體管級的電路仿真,使用Cadence Virtuoso工具繪制版圖,并用