寬帶高速可編程分頻器設計.pdf

1、隨著無線通信和微電子技術的迅猛發(fā)展,鎖相環(huán)技術已經在許多領域得到廣泛的應用。頻率綜合器作為現代接收機中的關鍵模塊,為混頻器提供高純度、高精度、穩(wěn)定的本振信號?？删幊谭诸l器是頻率綜合器中一個重要模塊,它實現了頻率綜合器輸出頻率的可編程。依據數字有線電視單次變頻三波段調諧器的系統(tǒng)架構要求,本文詳細地分析了可編程分頻器的工作原理和設計方法。
　　可編程分頻器處于鎖相環(huán)的反饋環(huán)路上,它的性能直接影響到鎖相環(huán)式頻率綜合器的輸出信號質量。根據

2、調諧器的性能要求,頻率綜合器必須提供頻率80MHz~900MHz連續(xù)可調的本振信號,高頻率和寬頻帶給可編程分頻器的設計帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。由于可編程分頻器在宏觀結構上為數字電路,因此在設計上采用了自頂向下的模塊化設計方法。
　　本文設計的可編程分頻器由雙模預分頻器、可編程計數器和吞脈沖計數器三個模塊構成。預分頻器是可編程分頻器中工作頻率最高和功耗最大的模塊,本文詳細地分析和比較了注入鎖定預分頻器、相位開關預分頻器以及傳統(tǒng)雙模分頻器三

3、種結構的優(yōu)缺點。其中,注入鎖定分頻器不易于實現可編程;相位開關預分頻器實現起來電路結構復雜,并且在相位開關切換時容易產生毛刺從而產生信號邏輯的混亂。綜合以上各種因素,本設計中采用傳統(tǒng)雙模分頻器作為預分頻器。由于4/5雙模分頻器是實現16/17雙模分頻器的基本電路,在詳細分析模4/5電路的工作原理基礎上,給出了基于4/5分頻電路的16/17雙模預分頻器的具體實現電路。接著介紹了吞脈沖計數器和可編程計數的工作原理和它們在整個可編程分頻器中的

4、作用,給出整體電路的拓撲結構圖。
　　在比較TSPC、SCL、Wang和Razavi二分頻電路的優(yōu)缺點的基礎上,最終采用SCL結構的二分頻器電路。詳細分析了SCL結構中D觸發(fā)器的工作原理,并給出了SCL結構的D鎖存器的小信號延時模型,推導出了D鎖存器的延時公式。采用Chartered0.35um射頻/混合信號工藝,利用Mentor Graphics公司相應的EDA工具優(yōu)化了D觸發(fā)器的設計參數,并完成單元電路的設計。最后,基于優(yōu)化后