應用于FSK直接調制的小數(shù)鎖相環(huán)的設計.pdf

1、小數(shù)鎖相環(huán)因具備大帶寬、快速鎖定、高分辨率及低相位噪聲等優(yōu)點可用作直接調制頻率合成器，在完成載波合成的同時，不經上混頻直接實現(xiàn)基帶數(shù)據(jù)的調制功能。基于小數(shù)鎖相環(huán)的FSK直接調制可獲得比傳統(tǒng)正交調制更為優(yōu)異的性能，對于RF發(fā)射機的實現(xiàn)具有重要的研究價值。
　　論文的目標是完成應用于FSK直接調制的小數(shù)鎖相環(huán)的設計。論文綜述了無上混頻直接調制技術的研究現(xiàn)狀與發(fā)展方向，闡述了小數(shù)鎖相環(huán)型FSK直接調制頻率合成器的架構和工作原理，并重點分

2、析了環(huán)路補償和自動校準技術;論文基于閉環(huán)∑△調制方案，完成了應用于FSK直接調制的小數(shù)鎖相環(huán)的系統(tǒng)設計并確立了相應的性能指標要求;對于∑△調制器的設計，利用Matlab/Simulink進行功能驗證后確立了基本的三階結構，并在W.Rhee三階單環(huán)前饋的基礎上設計了一種新型三階單環(huán)混合反饋結構，該結構在改善量化噪聲整形效果的同時也降低了對環(huán)路中其他模塊的線性度要求;此外在傳統(tǒng)相位切換式結構的基礎上完成多?？删幊谭诸l器的設計，實現(xiàn)了步長為1

3、，分頻模量為56～255的連續(xù)分頻，該分頻器去除了傳統(tǒng)結構中獨立的相位切換控制電路和模式控制信號，改由計數(shù)器直接控制相位切換，精簡電路的同時有效地降低了分頻器的整體功耗。
　　論文基于SMIC0.18μm CMOS工藝，在1.8 V電源電壓下完成了應用于FSK直接調制的小數(shù)鎖相環(huán)的原理圖及版圖設計，并進行了后仿真驗證與芯片測試。后仿真結果表明環(huán)路鎖定時間小于50μs，輸出頻段覆蓋387 MHz～464 MHz;而測試數(shù)據(jù)表明小數(shù)鎖