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2021年 第22卷 第2期

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《信息与电子工程前沿（英文）》 >> 2021年 第22卷 第2期 doi: 10.1631/FITEE.1900653

基于优化的压控振荡器和低电流失配电荷泵的0.20–2.43 GHz分数分频频率合成器

华中科技大学光学与电子信息学院，中国武汉市，430074

收稿日期： 2019-11-29 录用日期： 2021-02-01 发布日期： 2021-02-01
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摘要

提出一种适用于多标准无线通信系统的0.20–2.43 GHz分数分频频率合成器方案，该方案采用低相位噪声压控振荡器和低电流失配电荷泵。由于压控振荡器的性能决定了锁相环型频率合成器的带外相位噪声，利用自动幅度控制技术和高品质因数的8字型电感对压控振荡器进行优化。为改善电荷泵电流匹配性能以及减小锁相环相位误差，提出一种具有失配抑制结构的电荷泵。通过理论分析，研究了电流失配对锁相环输出性能的影响。采用台积电0.18-µm CMOS工艺，模型输出频率从0.20 GHz变化到2.43 GHz。这一锁相环型频率合成器在2.43 GHz载波时实现的带内相位噪声为−96.8 dBc/Hz，带外相位噪声为−122.8 dBc/Hz。在最坏情况下，均方根抖动为1.2 ps，测量的参考杂散小于−65.3 dBc。消耗电流15.2 mA，芯片面积为850 µm×920 µm。

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