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随着无线通信技术的迅猛发展和移动设备的广泛普及,低功耗的芯片设计越来越成为工业界和学术界关注的热点。本文采用SMIC0.18μm工艺,针对433MHz和915MHz的ISM频段,设计了一款低功耗射频发射芯片。 本论文首先描述了低功耗射频发射机的整体架构,列举了需要满足的性能指标要求,并对其工作模式进行了分析。 然后,本文对低功耗射频发射机中的两个关键模块:压控振荡器和锁相环进行了深入的研究。仔细剖析了压控振荡器的基本原理、平面电感设计和相位噪声模型以及锁相环的s域特性、时域特性、相位裕度和相位噪声。 接着,针对低功耗射频发射机对于频率精度的苛刻要求,提出了一种新的压控振荡器的电路结构,通过引入一个辅助的电感电容谐振网络,大幅提升了压控振荡器的频率精度。本文还设计了一个完整的低功耗小数分频锁相环,并通过在鉴频鉴相器的单路引入延迟,抑制了带内噪声。 测试结果表明,锁相环的频率精度<30KHz,总功耗为3.2mA,相位噪声在100KHz和1MHz的频偏点分别为-87dBc/Hz和-128dBc/Hz,各项指标均能完全满足系统提出的性能要求。