应用于30 GHz锁相环的高性能电荷泵设计

基于IBM 0.13 μm CMOS工艺,设计了一款应用于30 GHz低杂散锁相环的电荷泵电路。该电荷泵采用带隙基准为电流源和运算放大器提供偏置,采用复制支路和比较器实现上下电流源的静态匹配,将输入输出轨对轨运算放大器接成单位增益缓冲器来避免电荷共享效应,通过加入互补开关管来减小时钟馈通和电荷注入效应。后仿真结果表明,在电源电压为2.5 V,电荷泵电流为200 μA,调谐范围为0.5~2 V时,充放电电流的最大静态失配小于0.1%;在750 kHz环路带宽下,计算得到锁相环参考杂散小于-72 dBc,满足IEEE 802.15.3c标准对60 GHz本振信号杂散的要求。     

8~25 GHz 1∶8高速分频器的设计

采用IBM 0.13 μm CMOS工艺,在锁相环系统电源电压2.5 V的条件下,以三级分频器级联的方式实现了一款8~25 GHz 1∶8高速分频器电路。为了获得更高的工作速度和灵敏度,设计中对传统的伪差分结构锁存器进行了拓扑和版图优化,基本的二分频单元由锁存器和输出缓冲级电路构成,以保证版图布线后信号传输的衰减最低。后仿真结果表明:在电源电压2.5 V时,分频器的核心电路(第一级)功耗为21.75 mW,对应的版图尺寸为70 μm×35 μm;在输入信号峰峰值900 mV的条件下,分频范围达到8~25 GHz,并通过了所有工艺角和温度仿真。