應(yīng)用于FSK直接調(diào)制的小數(shù)鎖相環(huán)的設(shè)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(diào)制頻率合成器，在完成載波合成的同時，不經(jīng)上混頻直接實現(xiàn)基帶數(shù)據(jù)的調(diào)制功能?；谛?shù)鎖相環(huán)的FSK直接調(diào)制可獲得比傳統(tǒng)正交調(diào)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(yīng)用于FSK直接調(diào)制的小數(shù)鎖相環(huán)的設(shè)計。論文綜述了無上混頻直接調(diào)制技術(shù)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(diào)制頻率合成器的架構(gòu)和工作原理，并重點分

2、析了環(huán)路補償和自動校準技術(shù);論文基于閉環(huán)∑△調(diào)制方案，完成了應(yīng)用于FSK直接調(diào)制的小數(shù)鎖相環(huán)的系統(tǒng)設(shè)計并確立了相應(yīng)的性能指標要求;對于∑△調(diào)制器的設(shè)計，利用Matlab/Simulink進行功能驗證后確立了基本的三階結(jié)構(gòu)，并在W.Rhee三階單環(huán)前饋的基礎(chǔ)上設(shè)計了一種新型三階單環(huán)混合反饋結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上完成多模可編程分頻器的設(shè)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(jié)構(gòu)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(yīng)用于FSK直接調(diào)制的小數(shù)鎖相環(huán)的原理圖及版圖設(shè)計，并進行了后仿真驗證與芯片測試。后仿真結(jié)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