一种高效率的二相位CMOS高压发生器

随着电源电压的不断降低和芯片面积的不断减小，电荷泵的效率已成为MOS电荷泵电路设计过程中最为人们关心的问题之一，由于传统的Dickson MOS电荷泵在每个传输管上都有问值电压的损失，使得它的效率很低，为了解决这一问题，各种电荷泵电路在不断地出现，四相位MOS电荷泵电路自发明以来，得到了广泛的应用，但是它需要产生四个时钟，增大了面积；更为重要的是，由于四相位电荷泵要求在一个周期内提供四个互不重叠的高电平，从而限制了时钟频率的提高。本文在四相位电荷泵的基础上，提出了一种新型的二相位的电荷泵电路，解决了提高效率和增加芯片面积以及时钟频率提升的矛盾。     

一种降低频率合成器相位噪声的高增益电荷泵

设计了一款低噪声高增益电荷泵,主要用于低相位噪声的频率合成器.在传统的电流转向型电荷泵结构中增加了非镜像结构的低噪声电流源单元,使电荷泵的输出电流呈比例增加,降低电荷泵对频率合成器输出相位噪声的贡献,以进一步降低频率合成器的相位噪声.采用0.18 μm SiGe BiCMOS工艺进行了设计仿真和流片验证.测试结果表明:频率合成器工作在频率为10 GHz时,电荷泵中高增益低噪声电流源关闭和开启情况下,锁相环相位噪声分别为-106.1 dBc/Hz@10 kHz和-108.68 dBc/Hz@10 kHz.实现了通过开启电荷泵中高增益低噪声电流源使锁相环输出相位噪声下降约3 dB的目标.     

锁相环中基于电流控制技术的电荷泵的设计

锁相环能够跟踪输入信号的相位和频率,并输出相位锁定、低抖动的其他频率信号,广泛应用于通信系统中。高性能的锁相环芯片的设计,是当今通信领域研究的一个重点。文中对锁相环电路中的电荷泵电路模块进行改进,设计出一种带有电流控制技术的差分型电荷泵,实现了低功耗、高充放电速度的目的,并很好抑制电荷共享效应。同时通过电流模滤波器电路的设计,减小了整体电路的噪声,降低了功耗。     

直接式数字频率合成器及其在通信系统中的应用

直接数字式频率合成器是近年来发展非常迅速的一种器件，具有频率分辨率高，频率转换时间短，相位噪声低，体积小，成本低等特点，将其应用于通信系统中，必将大大简化系统，提高系统性能，论文主要介绍ＤＤＳ的基本原理和性能，以及在通信系统中的应用。     

射频锁相环型频率合成器的CMOS实现

本论文实现了一个射频锁相环型频率合成器,它集成了压控振荡器、双模预分频器、鉴频鉴相器、电荷泵、各种数字计数器、数字寄存器和控制电路以及与基带电路的串行接口.它的鉴频鉴相频率、输出频率和电荷泵的电流大小都可以通过串行接口进行控制,还实现了内部压控振荡器和外部压控振荡器选择、功耗控制等功能,这些都使得该频率合成器具有极大的适应性,可以应用于多种通信系统中.该锁相环型频率合成器已经采用0.25μm CMOS工艺实现,测试结果表明,该频率合成器使用内部压控振荡器时的锁定范围为1.82GHz~1.96GHz,在偏离中心频率25MHz处的相位噪声可以达到-119.25dBc/Hz.该频率合成器的模拟部分采用2.7V的电源电压,消耗的电流约为48mA.     

频率合成器技术及发展

频率合成技术是七十年代初期出现的一门新兴的无线电技术，它是一种相位销定装置，是一种频率稳定度较高的离散间隔型频率信号发生器，是通信、雷达、仪器仪表、高速计算机和导航设备中的一个重要组成部分。分频器是构成频率合成器的关键器件，包括固定分频器、双模及多模分频器、低功耗分频器、程控分频器，形成了不同工作频段、不同分频功能的分频器系列。另外，随着通信系统的发展，分频器又将逐渐被频率合成器取代。单片或模块的频率合成器已经将分频器、压控振荡器、滤波器、鉴相器、控制器等集成于一体，作为通信系统的重要组成部分。…     

新品推介

美国模拟器件公司发布带高电压电荷泵的PLL频率合成器美国模拟器件公司近日在中国,北京发布了业界首款带高电压电荷泵的PLL频率合成器。ADF4113HV整数分频频率合成器是专门为那些需要宽频率调谐范围和高调谐电压(15 V)的压控振荡器(VCO)的应用而设计的。ADF4113HV非常适合于诸如个人移动无线电设备(PMR)和通信测试设备之类的产品设计。由于增加了新的电荷泵,可以直接通过无源环路滤波器控制高电压VCO,从而无需有源环路滤波器,所以减少了材料清单(BOM)成本以及降低了噪声和电流消耗。     

频率源的相位噪声特性分析

在现代化通信和雷达的设备中,微波频率源作为核心部件,其性能好坏,直接影响设备特性,尤其是影响接收机的灵敏度和选择性等方面的技术指标。微波频率源的关键性能是其频谱特性,相位噪声是用来描述频率源的频谱特性重要指标,本文分析了相位噪声产生原因,给出几种典型微波频率源的相位噪声控制措施。     

用于超宽带系统的低参考杂散正交锁相环

本文介绍了一个用于中国超宽带标准频率综合器中的低相位噪声、低参考杂散的正交锁相环。通过使用具有毛刺抑制作用的电荷泵,锁相环的参考杂散被有效地抑制。通过使鉴频鉴相器和电荷泵工作在传输特性曲线的线性区,锁相环的线性度得以提高。为了保证正交锁相环输出信号的正交性,提出了一种串联正交压控振荡器。锁相环采用TSMC 0.13 μm CMOS工艺制造,电源电压1.2 V。正交锁相环在1 MHz频偏处的相位噪声为-105 dBc/Hz,参考杂散为-71 dBc。整个锁相消耗了13 mA的电流。     

2.4GHz频率综合器中低杂散锁相环的设计

在带电荷泵的锁相环频率综合器中,设计低杂散锁相环的关键是减少鉴频鉴相器和电荷泵的非理想特性以及提高压控振荡器的性能.采用TSMC 0.18 μm CMOS工艺,设计了一种改进型锁相环电路.仿真结果显示,在1.8V基准电压供电时,电荷泵电流在0.3～1.6V电压范围内匹配度小于1μA,电流失配率小于0.2％,压控振荡器在中心频率2.4 GHz频偏1 MHz时的相位噪声为-124.3 dBc/Hz@1 MHz,环路参考杂散降为-60 dBm.     

高性能电荷泵电路的设计

针对常用的电荷泵电路存在的电荷泄漏和充放电流失配等不利因素，设计了一种全差分高精度电荷泵，降低了锁相环（PLL）的相位偏差。     

锁相环相位噪声与环路带宽的关系分析

应用电荷泵锁相环系统的等效噪声模型,分析电荷泵锁相环相位噪声在不同频率段的功率谱密度.据此得到相位噪声的功率谱密度与频率关系的模拟曲线.分析与模拟的结论指出环路噪声具有低通特性,而VCO噪声在低频区衰减明显,在设计锁相环路时需要综合考虑环路和VCO两种噪声的影响,然后才能确定环路带宽.该结论时于电荷泵锁相环的相位噪声与环路带宽设计具有一定的参考意义.     

一种降低电源峰值电流的电荷泵电路

为了降低电荷泵电路启动过程中的峰值电流,本文提出了一种具有低峰值电流的电荷泵电路。该电路中采用N-相位时钟电路,产生N个相位不交叠的时钟信号,使得电荷泵启动过程中时钟电路仅对一个电容进行充放电,从而有效减少了电源峰值电流。Hspice仿真结果表明,电荷泵电路级数为4时,所提出的电路能够将电源峰值电流减少约50%。     

一种低杂散锁相环频率综合器

基于SMIC 0.13 μm CMOS工艺,设计了一种锁定频率范围为0.25~1.25 GHz的低杂散锁相环频率合成器。该电路采用一种改进的高精度电荷泵,以减小电荷共享、电流失配等非理想效应,降低了相位误差,减少了输出信号的参考杂散;采用压控电阻器作为延迟单元,设计了一种输出频率广、相位噪声低的压控振荡器。Spectre仿真显示,输出电平在0.3~1.1 V范围时,电荷泵的充放电电流失配仅为0.2 %,锁相环锁定后的杂散小于-90 dBm,满足了低杂散的设计要求。     

基于锁相环的L波段频率源设计与实现

介绍了一种L波段的频率合成源的设计与实现方法,采用电荷泵锁相环来实现.该法设计的频率源具有低相位噪声、低杂散和高频率稳定度等特点,经过测量所做实物表明:相位噪声为-80.4dBc/Hz@1kHz;杂散抑制优于-55dBc;输出功率大于6dBm.满足项目的指标要求,并且,电路结构简单,体积小巧,性能优良,能够用于实际电路...     

直接数字频率合成技术及其在短波通信中的应用

直接数字频率合成技术是一种新型频率合成技术。由于它具有相位噪声低，换频时间短，频率步进小等优点，可以短波和超短波频段上实现快速跳频，增强通信系统的抗干扰能力。     

Raltron频率和相位锁定检测器

Raltron Electronics公司提供SY13型频率和相位锁定检测器。该产品为SMD封装8-pad器件，可集成到电信设备上，尤其适于光学网络产品、PLL、合成器以及其他通信应用，以     

基于射频收发应用的低噪声频率综合器设计

随着无线通信技术的高速发展,载波频段的不断升高,对收发芯片中频率综合器的噪声性能提出了较高的要求。针对通信收发系统中频率综合器的设计,提出了一些低噪声的设计技术,电源电压1.2 V,采用SMIC 0.13μm CMOS工艺。主要对频率综合器主要组成模块鉴相器、电荷泵、LC型压控振荡器以及ΔΣ调制器的噪声性能进行了分析和优化,在此基础上提出了优化相位噪声的方案,并展示了关键模块的仿真结果和整体电路相位噪声的测试情况。结果显示其噪声性能达到了国内较高水平。     

一种高效率开关频率自适应电荷泵

本文提出了一种新型开关频率自适应电荷泵,它通过自动调节电荷泵开关频率,降低了芯片静态电流.与传统的固定开关频率线性控制电荷泵相比,开关频率自适应电荷泵具有更低的静态电流,更高的转换效率,稍高的输出纹波.特别是在电荷泵工作于轻负载时,其转换效率提升非常显著.理论分析和仿真结果表明在轻负载情况下,开关频率自适应电荷泵的效率比固定开关频率线性控制电荷泵效率提高了10%～40%.     

窄带SAW滤波器在频率合成中的应用

频率合成技术是电子对抗与电子系统实现高性能指标的关键,频率合成器的性能好坏直接影响雷达、导航、通信、空间电子设备及仪器、仪表等现代设备的性能。SAW 滤波器工作频率在 10M~ 3GHz 之间,具有稳定性好、高选择度、尺寸小、质量轻等优点,在频率合成中得到广泛的应用。文章根据 SAW 滤波器的原理和优点,介绍并分析其在频率合成中的应用。这种使用窄带 SAW 滤波器来实现低杂散、低相位噪声、模块小型化的频率合成方法,对于频率合成方案设计具有实际的借鉴意义,有助于推动小型化、低相位噪声的频率合成方法的发展。