一种便携式倍频程高分辨频率捷变合成器的研制

介绍一种利用高速DDS技术和微波直接合成技术设计的便携式S波段倍频程频率捷变合成器,其特点是频率分辨率小、输出杂散低、相位噪声性能好。阐述了该合成器系统的基本方案构成,分析了系统中应用到的一些关键技术与电路。     

一种L波段的小步进频率合成器

详细分析了直接数字合成(DDS)和锁相环(PLL)的基本原理、特点及相位噪声特性。将DDS与PLL技术结合,取长补短,可以在不降低杂散性能要求的前提下实现小步进的频率合成器。在此基础上提出了一种DDS+PLL+混频的L波段小步进频率合成器的实现方案。根据方案,选择DDS芯片AD9850和PLL芯片ADF4112来搭建电路。给出了试验测试结果。测试结果表明,在L波段实现了相位噪声-94dBc/Hz@1kHz,杂散抑制-60dBc,频率步进1kHz,验证了该方案的可行性。     

L波段小步进频率合成器的设计

采用了锁相环(PLL)结合直接数字频率合成(DDS)的方法实现L波段小步进频率合成器,分析了此种频率合成器的相位噪声和杂散指标。介绍了具体的电路设计过程。实验测试表明,实现的L波段频率合成器结合了锁相环式和直接数字式频率合成的优点,步进间隔1 kHz,相位噪声在10 kHz处可达-98 dBc/Hz,杂散抑制-70 dBc,具有相噪低、杂散抑制好、步进小等特点。     

2.4 GHz低相位误差低相位噪声CMOS QVCO设计

提出了一种新型的适用于锁相环频率合成器的正交压控振荡器(QVCO)结构,分析了QVCO的工作原理及其相位噪声性能.ADS仿真结果表明,电路工作在2.4 GHz、偏离中心频率600 kHz的情况下相位噪声为-115.4 dBc/Hz,在1.8 V电源下功耗仅为2.9 mW,输出信号的相位误差小于0.19°.结果还表明相对于目前流行的QVCO结构,提出的结构实现了低相位误差、低功耗、高FoM值.     

基于CMOS工艺的低相位噪声LC压控振荡器

介绍了一种用于锁相环型频率合成器的单片集成LC压控振荡器。该压控振荡器在传统的电路结构基础上进行了改进,在保证调谐范围的前提下,有效地降低了相位噪声。压控振荡器使用了片上集成螺旋电感,采用中芯国际(SMIC)0.35μm 1P6M混合信号CMOS工艺。测试结果表明,该压控振荡器的可调频率为3~3.55 GHz,在3.55 GHz中心频率附近的相位噪声达到-128 dBc/Hz(600 kHz),整个压控振荡器的工作电压为3.3 V,工作电流为13 mA。     

小步进S波段直接频率合成器设计

介绍了一种小频率步进的直接频率合成器的设计方法。给出了频率合成器的设计框图和相关指标测试曲线,包括输出信号频谱图、跳频时间测试曲线和相位噪声测试曲线。该频率合成器突破了一般直接频率合成器频率步进受滤波器件的限制,通过相关电路的设计实现了S波段1MHz频率步进,具有大带宽、小步进、低杂散、低相位噪声和快速变频等优点。     

基于雷达信号模拟器的Ku波段宽带跳变源的设计

文章采用DDS驱动PLL的方式,实现了一种能完全覆盖Ku波段的宽带小步进低相位噪声低杂散频率合成器的设计,同时对DDS PLL频率合成器的输出特性进行了理论分析,并通过实验进行了验证.最终我们研制出了输出频率为12-18GHz的频综系统,步进为1MHz,相位噪声优于-90 dBc/Hz@10kHz,杂散优于-50dBc.     

一种S频段高性能频率合成器的设计与实现

设计了一种高性能频率合成器,采用直接数字合成(DDS)与直接模拟合成相结合的方式,实现了S频段1 Hz细步进输出,频率捷变时间小于800 ns,并达到杂散抑制优于-65 dBc、相位噪声优于-115 dBc/Hz偏离载频1 kHz处的高性能指标.     

S波段捷变频频率合成器的设计

设计了一种基于直接模拟频率合成与DDS技术相结合的S波段捷变频频率合成器,该合成器具有低相位噪声、低杂散、高集成度的性能优点.介绍了该频率合成器的设计思路,并给出了相关实物测试结果.通过相关电路设计,可使其在S波段实现输出信号的频率、功率可调,能满足多方面应用需求.     

基于超谐波注入锁定的低相噪QVCO的设计

对基于注入锁定的正交压控振荡器(QVCO)电路进行了研究和分析,设计了一个低相位噪声、低相位误差的QVCO电路,该电路由两个电感电容压控振荡器(LC VCO)在正交相位进行超谐波耦合,通过一个频率倍增器在交叉耦合对的共模信号点注入同步信号.通过对相位误差公式的推导,提出了降低相位误差的方法,由于该电路在共模点采用二倍频取样,抑制了尾电流的闪烁噪声,降低了相位噪声.电路基于TSMC 0.18 μm互补金属氧化物半导体(CMOS)工艺实现,测试结果表明,当谐振频率从4.5 GHz调谐到4.9 GHz时,在电源电压为1.8V时,电路消耗功率为13 mW,1 MHz频偏处的单边带(SSB)相位噪声为-129.95 dBc/Hz,与传统的QVCO相比,噪声性能得到了改善.     

一种宽带低相噪频率合成器的设计方法研究

提出了一种宽带低相噪频率合成器的设计方法.采用了数字锁相技术,该锁相技术主要由锁相环（phase locked loop,PLL）芯片、有源环路滤波器、宽带压控振荡器和外置宽带分频器等构成,实现了10~20 GHz范围内任意频率输出,具有输出频率宽、相位噪声低、集成度高、功耗低和成本低等优点.最后对该PLL电路杂散抑制和相位噪声的指标进行了测试,测试结果表明该PLL输出10 GHz时相位噪声优于-109 dBc/Hz@1 kHz,该指标与直接式频率合成器实现的指标相当.     

适用于超宽带系统的低功耗CMOS频率合成器研究

针对脉冲无线电超宽频(IR-UWB)接收系统,提出了一种低功耗频率合成器设计。合成器的设计以一个整数N分频II型四阶锁相环结构为基础,包括一个调谐范围为31%的7位压控振荡器,一组基于单相时钟逻辑的高速分频器。分频器能够合成八个由IEEE标准802.15.4a定义的频率。该集成频率合成器运用65 nm CMOS技术制造而成,面积为0.33 mm2,工作频率范围为7.5–10.6 GHz。测试结果显示,在1.2 V供电下,该合成器的3-dB闭环带宽为100 kHz,稳定时间为15 。测量相位噪声低于-103 dBc/Hz@1MHz,抵消频率为1 MHz。杂散信号功率低于低于-58 dBc。相比其他先进的合成器,提出合成器的工作电流为5.13 mA,功耗仅为6.23mW。     

低抖动的480 MHz CMOS电荷泵式锁相环

本文设计了一款用于USB2.0时钟发生作用的低抖动、低功耗电荷泵式锁相环电路。其电路结构包含鉴频/鉴相器、电荷泵、环路滤波器、压控振荡器和分频器。电路设计是基于CSM0.18μmCMOS工艺,经HSPICE仿真表明,锁相环输出480MHz时钟的峰峰值抖动仅为5.01ps,功耗仅为8.3mW。     

深空测控系统1 Hz低相噪频率合成技术

针对深空测控系统高精度测量对于信道附加相噪的要求,采用直接数字频率合成（DDS）正交调制方法设计频率综合器。通过巧妙的试验和外推方法,择优选取电压型鉴相器,在锁相环相噪模型的基础上,全面分析各部分相噪的贡献,综合设计环路带宽,有效控制附加相噪,实现低相噪频综器最理想的目标,即环路带内的相噪完全由参考决定,带外的相噪由压控振荡器（VCO）决定,并采用两源互比的方法完成1 Hz极低相位噪声的测试,测试结果为-73 dBc/Hz,与设计结果完全一致。该方法对于测控站极低相噪的设计具有一定参考价值。     

一种UHF频段小数分频频率综合器设计与实现

基于130 nm CMOS工艺设计了一款特高频(UHF)频段的锁相环型小数分频频率综合器.电感电容式压控振荡器(LC VCO)片外调谐电感总值为2 nH时,其输出频率范围为1.06～1.24 GHz,调节调谐电感拓宽了频率输出范围,并利用开关电容阵列减小了压控振荡器的增益.使用电荷泵补偿电流优化了频率综合器的线性度与带内相位噪声.此外对电荷泵进行适当改进,确保了环路的稳定.测试结果表明,通过调节电荷泵补偿电流,频率综合器的带内相位噪声可优化3 dB以上,中心频率为1.12 GHz时,在1 kHz频偏处的带内相位噪声和1 MHz频偏处的带外相位噪声分别为-92.3和-120.9 dBc/Hz.最小频率分辨率为3 Hz,功耗为19.2 mW.     

A 5-GHz CMOS Frequency Synthesizer With an Injection-Locked Frequency Divider and Differential Switched Capacitors

A phase-locked loop (PLL)-based frequency synthesizer at 5 GHz is designed and fabricated in 0.18-${rm mu}hbox{m}$ CMOS technology. The power consumption of the synthesizer is significantly reduced by using an injection-locked frequency divider (ILFD) as the first frequency divider in the PLL feedback loop. The synthesizer chip consumes 18 mW of power, of which only 3.93 mW is consumed by the voltage-controlled oscillator (VCO) and the ILFD at 1.8-V supply voltage. The VCO has the phase noise of $-$ 104 dBc/Hz at 1-MHz offset and an output tuning range of 740 MHz. The chip size is 1.1 mm $times$ 0.95 mm.      

An Approach of Developing High Performance Millimeter-wave Frequency Synthesizer

In this paper, an approach of developing high performance millimeter-wave frequency synthesizer is proposed, which is significantly simpler than the conventional cases. The synthesizer is driven by one triple tuned typed synthesizer, which adjusts the output frequency of DDS and frequency division ratios of variable frequency divider to suppress the spurious level. With the proposed method, a microwave phase locked loop (PLL) PE3236 and a millimeter-wave multiplier HMC283 are also used. Moreover, the PLL is implemented with the form of charge pump followed by a passive three-order low-pass filter which can further suppress the phase noise. Finally, a low spurious level and high frequency resolution millimeter-wave frequency synthesizer without degradation of frequency switching speed is developed. Experimental results show that this method can achieve the performances of low spurious level, low phase noise, and high frequency resolution.     

具有自校准压控振荡器和精确自动频率校准算法的低噪声频率合成器

A low noise phase locked loop （PLL） frequency synthesizer implemented in 65 nm CMOS technology is introduced. A VCO noise reduction method suited for short channel design is proposed to minimize PLL output phase noise. A self-calibrated voltage controlled oscillator is proposed in cooperation with the automatic frequency calibration circuit, whose accurate binary search algorithm helps reduce the VCO tuning curve coverage, which reduces the VCO noise contribution at PLL output phase noise. A low noise, charge pump is also introduced to extend the tuning voltage range of the proposed VCO, which further reduces its phase noise contribution. The frequency synthesizer generates 9.75-11.5 GHz high frequency wide band local oscillator （LO） carriers. Tested 11.5 GHz LO bears a phase noise of-104 dBc/Hz at 1 MHz frequency offset. The total power dissipation of the proposed frequency synthesizer is 48 mW. The area of the proposed frequency synthesizer is 0.3 mm^2, including bias circuits and buffers.     

S频段锁相频率合成器的设计

介绍了小数式锁相频率合成器的设计方法及相关理论,分析了影响锁相环相位噪声的主要因素并设计了环路滤波器和Wilkinson功率分配器。由实验结果可知,小数式锁相频率合成器具有很好的相位噪声和较高的频率分辨率。     

基于锁相环（PLL）L波段的频率合成技术

频率合成器是电子设备的核心部件,其性能的优劣影响电子设备的整体性能。本文研究了一种基于锁相环（PLL）L波段的锁相频率技术。其设计方案使用MC145152来实现锁相环路,外加环路滤波器LPF和压控振荡器VCO等器件来实现,具有较强的研究设计价值。