预分频器论文-许美程

预分频器论文-许美程

导读:本文包含了预分频器论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:镜像抑制接收机,频率综合器,正交二分频器,相位切换

预分频器论文文献综述

许美程[1](2018)在《高速低功耗二分频器与叁模预分频器的设计》一文中研究指出自从美国在1964年开始投入使用GPS全球定位系统,开始为陆海空叁大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,定位与授时从此有了全球统一的标准。我国从2000年开始组建北斗卫星导航系统,历经十余年的建设,已经从北斗一代的短报文有源定位,发展到北斗二代亚太地区无源定位覆盖,并正在向北斗叁代全球组网迈进。全球卫星导航系统中的射频收发芯片与其他射频通信芯片最大的区别在于其需要长时间不间断工作,导航射频收发芯片的功耗直接决定了移动导航设备的续航时间,因此低功耗成为当前设计的重要指标。本文首先介绍了镜像抑制接收机中频率综合器的基本原理,并给出了具体的结构设计,其次分析比较了分频器的主要结构和工作原理,在此基础上设计了基于电流模主从锁存器结构的正交二分频器,输出四路相位差为90°的正交差分信号,正交相位误差<1.98°,工作电流小于1.93mA。最后重点分析了双模预分频器和叁模预分频器的工作原理,并对基于相位切换技术预分频器的关键技术进行了详细分析,完成了16/16.5/17叁模预分频器的设计,其最小连续分频比为256,工作电流小于1.41mA,配合量化电平减半的Δ-Σ调制器,对输出相位噪声的贡献度降低了6dB。本文中的正交二分频器和16/16.5/17叁模预分频器采用TSMC 0.13μm RF CMOS 1p6m工艺,版图面积分别为60μm×53μm和77μm×54μm。前后仿结果均表明,在全工艺角、温度和电源电压条件下,正交二分频器和16/16.5/17叁模预分频器均工作正常,各项性能均满足设计指标要求。(本文来源于《东南大学》期刊2018-08-01)

陶小妍[2](2013)在《LC压控振荡器及其预分频器的研究与设计》一文中研究指出无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSN)以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点在智能家居等领域得到广泛应用。由于它通常包含数量众多的传感器节点,而这些节点常采用电池供电,所以为其设计的片上系统(System On Chip,SOC)芯片必须具备低成本、低功耗的特点。而且,随着无线传感网络节点不断地微型化,对芯片集成度的要求也越来越高。近些年,随着工艺尺寸的不断缩小,芯片的密度、器件的速度以及电路处理信号的能力都在逐渐提高,推动了低成本、低功耗CMOS无线收发机的研究与开发。而压控振荡器(voltage Controlled Oscillator,VCO)和预分频器(prescaler)作为本地振荡源的核心模块,其功耗和相位噪声等性能将会直接影响到收发机系统的性能!本论文的目的是采用CMOS工艺实现全集成的低功耗、低相位噪声的LC压控振荡器和预分频器。该模块电路用于IEEE802.15.4C标准申请的780(中国)/868(欧洲)MHz频段中无线收发机中。目前用于该频段的SOC芯片在国内依然处于未开发阶段。作为无线传感网络中的核心SOC芯片之一,开展有关研究与开发对于国内整个物联网行业的发展具有重要意义。本论文实现了780/868MHz的低功耗和低相位噪声的LC压控振荡器及其预分频器,主要的工作内容和创新点包括:1、研究了负阻LC压控振荡器的工作原理和电路结构,重点阐述了无源元件—集成电感和集成变容管的结构和特性,之后探讨了如何设计低KVCO的VCO用以改善其相位噪声的性能。2、研究了正交2分频产生电路中D触发器的电路结构和工作原理,以及设计原则,最后通过采用电流复用技术降低了整个VCO模块的功耗。3、研究了真单相时钟(True Single Phase Clock,TSPC)D触发器的工作原理和设计要点,最后设计了基于TSPC的低功耗4/5双模预分频器。4、利用SMIC0.18μm1P6M CMOS工艺,实现了1.8V电源电压下的LC压控振荡器和4/5双模预分频器。芯片实验测试结果为:780/868MHz的LC压控振荡器的调谐范围为748-946MHz,其总功耗为4.5mW。且该LC压控振荡器在典型频率下测得其相位噪声分别为:中心频率fC1为849.73MHz,Pnoise为-99.02dBc/Hz@1MHz频偏;中心频率fC2为784.03MHz,Pnoise为-104.32dBc/Hz@1MHz频偏。而预分频器做在PLL环路里可以很好地实现正确分频。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2013-12-01)

朱霖[3](2013)在《5GHz压控振荡器及预分频器的设计与研究》一文中研究指出无线通信技术的迅猛发展以及CMOS工艺的进步推动了全集成射频收发机的研究与开发,其中高性能的频率合成器是决定整个射频电路性能的关键。论文介绍了基于电荷泵型锁相环的频率合成器的组织结构和线性模型;研究了锁相环中压控振荡器的工作原理以及基本电路结构和设计指标;根据相位噪声的数学模型对振荡器的相位噪声进行了分析;比较了传统双模预分频器和基于相位切换技术的双模预分频器的优缺点。论文根据Zigbee2.4GHz无线收发机的性能要求,采用TSMC0.18μm RFCMOS工艺设计了5GHz电感电容压控振荡器和双模预分频器。压控振荡器采用互补型全差分交叉耦合结构,通过二进制可变电容阵列实现多频段频率调谐,提高了输出摆幅并优化了相位噪声;同时采用自动振幅控制电路,保持输出振幅稳定。预分频器采用相位切换结构实现双模分频,并对二分频器采用电流模逻辑结构,提高了电路工作速度并降低了功耗。在SpectreRF软件环境下对电路仿真,结果显示,电感电容压控振荡器的振荡频率为4654-5172MHz,中心频率约为4.87GHz,调谐范围可达37.2%,核心振荡电路功耗约为0.74-2.75mW,中心频率频偏100KHz处的相位噪声为-91.34dBc/Hz;小数双模预分频器分频比为32/32.5,最高工作频率可达到7GHz,最大功耗为2.83mW,输出信号上升/下降时延分别为91.6ps和95.9ps。由仿真结果可知,所设计的电路符合系统的性能要求。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2013-01-01)

杨伟伟[4](2012)在《极低电压极低功耗的射频VCO及其预分频器设计研究与实现》一文中研究指出随着近几年无线通讯系统的蓬勃发展,推动了低成本、低功耗CMOS无线收发机的研究与开发。而压控振荡器和预分频器是锁相环频率综合器中的核心模块,它们决定了锁相环的一些重要特性,例如调谐范围、相位噪声、功耗等。随着CMOS工艺尺寸的进一步缩小,芯片的电路密度、器件的速度以及功能模块处理信号的能力都随之增强。但是,为了满足可靠性,避免器件栅氧化层的击穿、热载流子效应和功耗密度过大等问题,其电源电压也必须等比例地降低。电源电压降低,而MOS管的阈值电压却没有相应降低,结果导致了可获得的电压摆幅变小。传统的模拟电路结构在电源电压降低到1V以下时由于没有足够的电压净空间,使得模拟电路的设计遇到了挑战。本论文的目的是分别设计与实现2.4 GHz和6 GHz极低电压极低功耗的压控振荡器及其预分频器,在全面研究的基础上,主要的工作和创新点包括:1、研究了射频电路的基本元器件,包括射频MOS管、集成电感、集成变容管的结构特点及其应用场合。总结归纳了LC压控振荡器及其预分频器的结构分类、工作原理,设计准则。特别地关注了低电压环境中的设计原则和方法。2、利用SMIC 65nm 1P8M CMOS工艺实现了工作于0.5 V电源电压下的两个LC压控振荡器电路,经过测试,2.4 GHz压控振荡器的调谐范围为2.419~2.116 GHz,其功耗为2.5 mW;运用该压控振荡器构成锁相环后,相位噪声在-118.33~-122.34dBc/Hz@1MHz之间,FOM优于-186 dB;6 GHz压控振荡器的调谐范围为6.209~5.666 GHz,其功耗为3 mW,相位噪声在-108.74~-111.17 dBc/Hz@1MHz之间,FOM为-183 dB。3、利用SMIC 65nm 1P8M CMOS工艺实现了工作于0.8 V电源电压下的两个预分频器电路,经过测试,它们均能够在各自对应的压控振荡器的调谐范围内正常工作,其中2.4 GHz预分频器完成256/258双模分频,功耗为0.58 mW;6 GHz预分频器完成32/33双模分频,功耗为0.3 mW。(本文来源于《浙江大学》期刊2012-02-01)

瞿小峰,陆科杰,栗成智,隋文泉[5](2010)在《一种砷化镓HBT高速预分频器的设计》一文中研究指出介绍了一种采用砷化镓HBT工艺实现的数字静态除8高速预分频器。该预分频器采用D触发器高速分频和多级供电驱动电路结构。测试结果表明,最高工作频率达到18GHz。预分频器芯片在5V的电源电压下的静态电流为85mA。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊2010年01期)

兰晓明,颜峻,马何平,石寅[6](2010)在《一种宽频压控振荡器及高速双模预分频器的设计与实现》一文中研究指出针对射频无线收发机的需求,利用开关电容阵列和多个VCO核的结构设计了一个分段线性超宽频压控振荡器(VCO).采用全电流模逻辑(CML)结构的双模预分频器能满足振荡器最高频率输出的要求.基于IBM0.35SiGe BiCMOS工艺的流片测试结果表明,电源电压为2.8V时,该压控振荡器的频率能够覆盖2.75~5.73GHz的频段,调频灵敏度约为100MHz/V,在偏离中心频率1MHz处,单边带相位噪声最佳值达到了-120.32dBc/Hz,预分频器后仿最高工作频率达9.6GHz,两部分核心总工作电流为10mA.(本文来源于《微电子学与计算机》期刊2010年02期)

周叶,沈维伦,黄煜梅,洪志良[7](2009)在《一种高速14/16双模相位开关预分频器》一文中研究指出分析了无线通信领域频率综合器的关键模块高速预分频器(prescaler)的设计方法,并根据电路要求设计了一个适用于WLAN 802.11a/b/g标准的14/16双模相位开关预分频器.该电路采用SMIC 0.18μm CMOS工艺实现,总芯片面积470μm×420μm.测试结果表明在1.8 V电源电压下它的正常分频范围高达1.46~6 GHz.当输入频率为6 GHz时,电路在14和16两种分频模式下相位噪声分别为-117.70 dBc/Hz@10 kHz和-118.36 dBc/Hz@10 kHz.(本文来源于《复旦学报(自然科学版)》期刊2009年04期)

王津,虞小鹏[8](2008)在《基于TSMC0.25μm工艺的5GHz31/32双模预分频器的设计》一文中研究指出双模预分频器是锁相环系统中的核心模块,一个基于TSMC 0.25μm CMOS工艺的5GHz 31/32双模预分频器被设计。该设计采用全差分注入锁定式除8分频器产生8相位输出,利用增强型移相技术实现31/32双模预分频。仿真测试结果显示频率锁定范围为4.5 GHz~5.8 GHz,消耗电流为10 mA。(本文来源于《现代机械》期刊2008年05期)

曲勃,周健军,莫亭亭,李章全[9](2008)在《一种新型7.5GHz 3.4mA相位切换叁模预分频器》一文中研究指出提出了一种新型基于相位选择结构的叁模预分频器,与传统结构相比,提供了更多可选的分频比和更宽的输出频率覆盖范围,同时不增加电路复杂度与功耗,可以应用于支持多种无线标准的超高频频率合成器。设计采用了TSMC 0.18μm Analog/RF CMOS工艺,电源电压2.0V。仿真结果表明,电路最高工作频率为7.5GHz,最大电流消耗小于3.4mA。(本文来源于《信息技术》期刊2008年10期)

陈子晏,谢传文,陈磊,马和良,张润曦[10](2008)在《单片UHF RFID阅读器中VCO及其预分频器设计》一文中研究指出提出了一种应用于860~960MHz UHF波段单片射频识别(RFID)阅读器的低相位噪声CMOS压控振荡器(VCO)及其预分频电路。VCO采用LC互补交叉耦合结构,利用对称滤波技术改善相位噪声性能,预分频电路采用注入锁定技术,用环形振荡结构获得了较宽的频率锁定范围。电路采用UMC0.18μm CMOS工艺实现,测试结果表明:VCO输出信号频率范围为1.283~2.557GHz,预分频电路的频率锁定范围为66.35%,输出四相正交信号。芯片面积约为1mm×1mm,当PLL输出信号频率为895.5MHz时,测得其相位噪声为-132.25dBc/Hz@3MHz,电源电压3.3V时,电路消耗总电流为8mA。(本文来源于《微电子学》期刊2008年05期)

预分频器论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

无线传感网络(Wireless Sensor Networks,WSN)以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点在智能家居等领域得到广泛应用。由于它通常包含数量众多的传感器节点,而这些节点常采用电池供电,所以为其设计的片上系统(System On Chip,SOC)芯片必须具备低成本、低功耗的特点。而且,随着无线传感网络节点不断地微型化,对芯片集成度的要求也越来越高。近些年,随着工艺尺寸的不断缩小,芯片的密度、器件的速度以及电路处理信号的能力都在逐渐提高,推动了低成本、低功耗CMOS无线收发机的研究与开发。而压控振荡器(voltage Controlled Oscillator,VCO)和预分频器(prescaler)作为本地振荡源的核心模块,其功耗和相位噪声等性能将会直接影响到收发机系统的性能!本论文的目的是采用CMOS工艺实现全集成的低功耗、低相位噪声的LC压控振荡器和预分频器。该模块电路用于IEEE802.15.4C标准申请的780(中国)/868(欧洲)MHz频段中无线收发机中。目前用于该频段的SOC芯片在国内依然处于未开发阶段。作为无线传感网络中的核心SOC芯片之一,开展有关研究与开发对于国内整个物联网行业的发展具有重要意义。本论文实现了780/868MHz的低功耗和低相位噪声的LC压控振荡器及其预分频器,主要的工作内容和创新点包括:1、研究了负阻LC压控振荡器的工作原理和电路结构,重点阐述了无源元件—集成电感和集成变容管的结构和特性,之后探讨了如何设计低KVCO的VCO用以改善其相位噪声的性能。2、研究了正交2分频产生电路中D触发器的电路结构和工作原理,以及设计原则,最后通过采用电流复用技术降低了整个VCO模块的功耗。3、研究了真单相时钟(True Single Phase Clock,TSPC)D触发器的工作原理和设计要点,最后设计了基于TSPC的低功耗4/5双模预分频器。4、利用SMIC0.18μm1P6M CMOS工艺,实现了1.8V电源电压下的LC压控振荡器和4/5双模预分频器。芯片实验测试结果为:780/868MHz的LC压控振荡器的调谐范围为748-946MHz,其总功耗为4.5mW。且该LC压控振荡器在典型频率下测得其相位噪声分别为:中心频率fC1为849.73MHz,Pnoise为-99.02dBc/Hz@1MHz频偏;中心频率fC2为784.03MHz,Pnoise为-104.32dBc/Hz@1MHz频偏。而预分频器做在PLL环路里可以很好地实现正确分频。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

预分频器论文参考文献

[1].许美程.高速低功耗二分频器与叁模预分频器的设计[D].东南大学.2018

[2].陶小妍.LC压控振荡器及其预分频器的研究与设计[D].杭州电子科技大学.2013

[3].朱霖.5GHz压控振荡器及预分频器的设计与研究[D].西安电子科技大学.2013

[4].杨伟伟.极低电压极低功耗的射频VCO及其预分频器设计研究与实现[D].浙江大学.2012

[5].瞿小峰,陆科杰,栗成智,隋文泉.一种砷化镓HBT高速预分频器的设计[J].固体电子学研究与进展.2010

[6].兰晓明,颜峻,马何平,石寅.一种宽频压控振荡器及高速双模预分频器的设计与实现[J].微电子学与计算机.2010

[7].周叶,沈维伦,黄煜梅,洪志良.一种高速14/16双模相位开关预分频器[J].复旦学报(自然科学版).2009

[8].王津,虞小鹏.基于TSMC0.25μm工艺的5GHz31/32双模预分频器的设计[J].现代机械.2008

[9].曲勃,周健军,莫亭亭,李章全.一种新型7.5GHz3.4mA相位切换叁模预分频器[J].信息技术.2008

[10].陈子晏,谢传文,陈磊,马和良,张润曦.单片UHFRFID阅读器中VCO及其预分频器设计[J].微电子学.2008

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