800MHz波段的频率合成器——用于陆地移动电台

一、前言众所周知,多信道转换移动无线电台的本振电路使用了数字频率合成器后,无论是在经济上还是在生产上都远比使用晶体转换式频率合成器为优。由于频率合成器的特性决定移动无线电台的性能,所以要求所用频率合成器有     

一种跨导线性化低相噪压控振荡器

介绍了一种跨导线性化的宽带压控振荡器,由谐振腔电路、偏置电路、可编程电容阵列组成。提出一种通过电容隔直将有源器件进行交叉耦合的谐振腔结构,实现了有源器件的跨导线性化,大幅减小了有源器件自身的固有噪声,改善了压控振荡器的相位噪声特性。通过可编程电容阵列电路,可在压控振荡器内进行频率调节,扩展了振荡频率范围。测试结果表明,压控振荡器的振荡频率覆盖5 400~7 300 MHz,频率覆盖比达26%,在7 300 MHz时,相位噪声达到-128 dBc/Hz@1 MHz。该压控振荡器可作为高性能频率合成器的核心器件,构成本振信号源,可被广泛应用于无线基站、频谱监测等多种领域。     

低相位噪声CMOS环形压控振荡器的研究与设计

针对个人电脑和通讯系统对频率合成器中振荡器的低相位噪声的要求,对基本的环形振荡器结构进行改进,设计了两种宽带低相位噪声CMOS环形压控振荡器(VCO),在800 MHz振荡频率、1 MHz频偏下,测试的相位噪声分别为-123 dBc/Hz和-110 dBc/Hz.两个VCO的调谐范围分别为450～1 017 MHz和559～935 MHz.     

用于W-CDMA移动终端的双环频率合成器

围绕第三代移动通信系统 W-CDMA移动台中的频率合成器进行研究 ,采用美国国家半导体公司的小数分频双锁相环路 LMX2 3 5 0设计了专用于 W-CDMA移动台的集成化双锁相环路频率合成器。内容包括锁相式频率合成器的环路设计和仿真 ,射频压控振荡器以及中频压控振荡器的设计和仿真。最后给出了集成化双锁相环路频率合成器应用于直接射频调制发射 /接收中频解调方案 W-CDMA移动台的实验结果。     

800MHz频段地面移动电话系统的移动台

本文描述800MHz 频段地面移动电话系统中移动台的设计和性能。移动台包括收发信机和逻辑电路;本机用数字频率合成器可自动地对600个信道进行调谐;发射机输出功率为5瓦;接收机灵敏度优于0dBμ;逻辑电路由带有微处理机的存储程序电路组成,来提供自动信令和收发信机的控制;移动台体积为7000c.c.,重量为10公斤;可在-20～ 60℃及2g 的加速度的环境条件下工作。     

800 MHz射频频率合成器的设计及相位噪声性能分析

介绍了3．5GHz宽带无线固定接入系统射频接收机中800MHz频率合成器的设计,讨论了环路滤波器以及压控振荡器等环路部件对频率合成器输出信号相位噪声性能的影响,提出了低相位噪声频率合成器的设计方法。最后结合实际系统分析了本振信号相位噪声对基带接收机16QAM解调误码性能的影响,并给出计算机仿真的结果。     

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。     

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.     

一种用于认知无线电的快速频率合成器设计

为了研制一种锁定时间短、相位噪声低、杂散抑制度高的频率合成技术,采用了直接数字式频率合成器(DDS)驱动锁相环(PLL)的结构。该频率合成器综合了DDS频率转换速度快、频率分辨率高和PLL输出频带宽、输出杂散低的优点。基于该结构研制实现了输出频率范围为700～800 MHz的宽带频率合成器,实验结果表明该频率合成器扫描模式Δf=1 MHz锁定时间不超过20μs,跳频模式Δf=50 MHz的定时间不超过30μs,近端杂散抑制度优于-50 dBc。     

一种低功耗快速锁定简易锁相式频率合成器

采用0.5 μm CMOS工艺,设计了一种简易锁相式频率合成器。采用“类锁相环”结构,在传统锁相环频率合成器的基础上,去除了电荷泵和低通滤波器。利用鉴频鉴相器的输出结果作为开关信号,控制压控振荡器的工作状态,使压控振荡器的输出信号在第N个周期返回鉴频鉴相器后立即被关断,直到下一个参考时钟周期来临。分析了电路的结构和工作原理,并对每个模块进行了理论分析。该频率合成器能够快速地产生固定的时钟频率,具有结构简单、功耗低、锁定时间短等优点。仿真结果表明,输入参考时钟为4 MHz时,该频率合成器的输出频率为15.96 MHz,功耗为2.96 mW,锁定时间小于1 μs。     

一种带高阶温度补偿的片内时钟振荡器设计

本文基于0.18μm CMOS工艺,设计了一款适用于片上系统SoC的无需晶振的片内12MHz时钟信号产生电路。利用高阶温度补偿方案,该时钟振荡器能在较宽的温度范围内实现振荡频率的高稳定性。此外,电路的稳压器设计使得振荡器频率在电源电压变化时也能保持相当好的稳定性。仿真结果表明,在-40℃~125℃温度范围内,此振荡器振荡频率的温度系数仅为40ppm/℃,电源电压变化±10%时,振荡频率的相对误差仅为±0.012%,完全能够满足常规数字系统的要求。     

一种多通道直接数字频率合成器的设计

基于直接数字频率合成(DDS)的原理,设计实现了四通道的直接数字频率合成器。其内部集成四路DAC,最高工作频率达到500 MHz。分析实现相位幅度转换的CORDIC算法原理并进行算法改进,降低了整体电路的功耗。     

应用于IMT-A和UWB系统的0.13μm CMOS宽带压控振荡器设计

基于TSMC 0.13μm CMOS工艺设计并实现了应用于IMT-Advanced和UWB系统的双频段宽带频率合成器中的电感电容压控振荡器(LC-VCO)。此压控振荡器的设计采用了开关电流源、开关交叉耦合对和噪声滤波等技术,以优化电路的相位噪声,功耗,振荡幅度,调谐范围等性能。为达到宽的调谐范围,核心电路采用了4比特可重构的开关电容调谐阵列。整个芯片包括焊盘面积为1.11′0.98 mm₂。测试结果表明,在1.2V电源电压下,两个频段压控振荡器所消耗的电流分别为3mA和4.5mA,压控振荡器的调谐范围为3.86~5.28GHz和3.14~3.88GHz。在振荡频率3.5GHz和4.2GHz上,1MHz频偏处,压控振荡器的相位噪声分别为-123dBc/Hz与-119dBc/Hz。     

一种宽频带低功耗的数字式微波频率合成器

本文介绍的数字式微波频率合成器,采用直接分频锁相方式,使压控振荡器和分频器直接工作在微波频段。其突出特点是输出频率范围宽(750～950MHz),频率稳定度高(-25℃～+50℃内,优于1×10~(-5)),功耗低(<0.7W),电路简洁,体积小。本文主要介绍该微波频率合成器系统方案设计、工作原理及有关电路和测试结果。     

移动无线用数字频率合成器

1.前言我们制作了可转换500个波道的,800MHz 频带移动无线用数字频率合成器,现报告如下。2.结构本合成器的方框图示于图1。本合成器的特点是:(1)将 VCO 及缓冲放大器做在一起,使之微型化,减轻了振动及干扰信号引起的调频噪声。     

一种DC-DC开关变换器的片内RC振荡器

设计了一种具有扩频模式、适用于DC-DC开关变换器的片内RC振荡器。采用外部滤波修调电路来调整充放电电流,对振荡信号的频率起调节和稳定的作用。采用随机码扩频技术以减小脉冲宽度调制过程中产生的电磁干扰峰值,降低开关电源的电磁干扰。该RC振荡器基于0.5 μm BCD工艺进行设计。仿真结果表明,该RC振荡器可以对振荡时钟进行修正,有效降低了电磁干扰。该RC振荡器在非扩频模式时,可以通过外部电路来调整振荡频率偏差,振荡频率为18 MHz,占空比为50%,功率谱峰值为-0.05 dBm。与非扩频模式相比,该RC振荡器在扩频工作模式下的振荡信号功率谱峰值降低了19.95 dBm。     

压控振荡器在射频通信电路中的应用

随着现代通信系统和现代雷达系统的出现,射频电路需要在特定的载波频率点上建立稳定的谐波振荡,以便为调制和混额创造必要的条件.设计了一个振荡频率在1.14～1.18 GHz的负阻LC压控振荡器,实现了压控振荡器的宽调频,使频率范围达到加MHz.并且为避免在外部电路对压控振荡器(VCO)的影响,在电路中加入射极跟随器作为buffer,起到阻抗变换和级间隔离的作用.为负阻LC压控振荡器的设计提供了一种参考电路.     

基于GaAs工艺的36GHz压控振荡器

利用法国OMMIC公司的0.2μm GaAs PHEMT工艺,设计实现了一个36GHz压控振荡器电路.该电路采用完全差分的调谐振荡器结构,通过引进容性源极耦合差动电流放大器和调谐负载电路,提高了电路的性能.测试表明:该压控振荡器中心频率为36GHz,调谐范围约为800MHz,在偏离中心频率10MHz处的单边带相位噪声为-98.83dBc/Hz.芯片面积为0.5mm×1mm,采用-5V单电源供电,核心单元功耗约为200mW.     

适用于DC-DC开关电源的振荡器设计

应用于手机等通信电子产品电源系统的DC-DC开关电源变换器芯片,要求具有高性能的振荡器。鉴于此要求,设计了一款具有充放电电容的高性能振荡器。该振荡器基于0.5μm BCD工艺库,利用Cadence和Hspice软件,在芯片系统典型应用环境下仿真,得到的内同步振荡频率为794 k Hz,外部EN同步振荡频率为1 MHz到2MHz;在VCC=5.5 V,0~125℃温度范围内振荡器的频率偏移在6%以内。仿真结果显示,该振荡器性能良好,适用于DC-DC开关电源。     

一种基于电容充放电的低功耗时钟发生器

基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,设计了一种基于电容充放电的新型低功耗时钟发生器。为了减小温度变化引起的频率波动,设计了负温度系数偏置电路。采用了传统的占空比调节电路,可调节振荡波形的占空比。仿真结果显示,在3.3 V电源电压下,该振荡器可以稳定输出7.16 MHz频率的信号,相位噪声为-104.4 dBc/Hz,系统功耗为1.411 mW,其中环形振荡器功耗为0.811 mW。在-40℃～110℃温度变化范围内,振荡器的频率变化为7.116～7.191 MHz,容差在1.05%以内。同其他时钟发生器相比,该电路具有结构简单、功耗低,以及在宽温度范围内具有较高的频率稳定性等显著特点,能够满足芯片的工作要求,为芯片提供稳定时钟。