1、頻率合成器是電子系統(tǒng)的核心部件,是現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)中必要的模塊。隨著現(xiàn)代移動(dòng)通信的飛速發(fā)展,個(gè)人手持設(shè)備的不斷增多,個(gè)人便攜式設(shè)備之間的無(wú)線通信變得非常普遍。藍(lán)牙技術(shù)作為上個(gè)世紀(jì)九十年代的無(wú)線通信技術(shù),至今仍然具有很廣闊的前景。當(dāng)然頻率合成器仍然是藍(lán)牙收發(fā)機(jī)的必備模塊。本文以應(yīng)用于ISM頻段的無(wú)線藍(lán)牙收發(fā)機(jī)中的頻率合成器為設(shè)計(jì)目的,從系統(tǒng)級(jí)、電路級(jí)和版圖級(jí)這三個(gè)方面對(duì)電荷泵鎖相環(huán)(Charge-Pump PLL)式頻率合成器做了深入的研

2、究與設(shè)計(jì)。
　　在系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面,本文采用手工計(jì)算并結(jié)合ADS(Advanced Design System)的系統(tǒng)仿真優(yōu)化功能,較為詳細(xì)的分析了整個(gè)鎖相環(huán)的性能指標(biāo),并根據(jù)藍(lán)牙無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)制定了頻率合成器需要達(dá)到的性能指標(biāo),同時(shí)根據(jù)藍(lán)牙無(wú)線通信的特點(diǎn)選擇電荷泵鎖相環(huán)式整數(shù)頻率合成器作為本設(shè)計(jì)的主要結(jié)構(gòu)。
　　在電路設(shè)計(jì)方面,本文介紹了電荷泵鎖相環(huán)式頻率合成器的各個(gè)模塊設(shè)計(jì)的詳細(xì)過(guò)程。在LC壓控振蕩器的設(shè)計(jì)中,本文提出一種比較

3、簡(jiǎn)捷的選擇適合性能要求的片上電感的方法,在可編程分頻器設(shè)計(jì)方面采用了適合工程設(shè)計(jì)以及適合標(biāo)準(zhǔn)CMOS數(shù)模混合工藝的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu),用SMIC0.18-μm1P6M CMOS工藝通過(guò)手工搭建數(shù)字組合邏輯的方式實(shí)現(xiàn)了該模塊的可編程分頻功能,同時(shí)該結(jié)構(gòu)具有便于擴(kuò)展的特點(diǎn)。
　　在版圖設(shè)計(jì)中,本文首先對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的布局進(jìn)行了分析。根據(jù)各個(gè)模塊工作的特性,以及工作頻率的高低、信號(hào)類(lèi)型等等,對(duì)版圖進(jìn)行分類(lèi)布局。針對(duì)局部模塊,文中做了詳細(xì)的分析,主要包

4、括版圖的對(duì)稱(chēng)性布局設(shè)計(jì)、信號(hào)的延遲處理、射頻模塊的抗噪聲處理、寄生參數(shù)的優(yōu)化。文章給出了整個(gè)電荷泵鎖相環(huán)式整數(shù)頻率合成器的完整版圖,并對(duì)版圖進(jìn)行了后仿真。
　　本設(shè)計(jì)基于SMIC0.18-μm1P6M CMOS(即一層多晶硅/六層金屬的N阱CMOS工藝)數(shù)?；旌瞎に噷?shí)現(xiàn)的。在Cadence IC平臺(tái)下,通過(guò)SpectreRF仿真器對(duì)各個(gè)模塊以及整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了晶體管級(jí)的電路仿真,使用Cadence Virtuoso工具繪制版圖,并用