应用于GPS中的∑-△小数分频电路的研究

摘要

频率综合器能够从一个参考频率产生其它的频段，随着无线通信技术的不断发展，人们对高性能低成本的频率综合器提出了更高的需求。这其中最为常用的是整数分频的锁相环频率综合器，但是它有一个严重的缺陷就是其分辨率受到输入的参考频率制约。小数分频则通过调制器控制多模分频器来产生小数分频，所以小数分频能够在使用较大的参考频率的同时实现较高的分辨率。但是它也有一个缺点就是低频段的杂散噪声对输出频率的干扰，而噪声整形技术在小数分频的频率综合器上的应用可以减少这种噪声。
　　 本文研究了∑-△技术的基本理论和PLL的基本结构，并分析了小数杂散是如何影响相位噪声的。本文还着重介绍了MASH1－1－1和单环前向反馈两种类型的∑-△调制器，对其优缺点进行了深入的讨论，并在此基础上构建了MATLAB下的仿真模型，对其仿真结果进行了噪声整形特性的分析。
　　 最后本文通过ASIC数字流程设计了单环结构的∑-△调制器和分频器，在TSMC0.18CMOS工艺下完成了综合和版图设计。经过验证和后仿，该电路完全满足我们的设计目标，具有10M的工作速度和良好的噪声整形特性。