频率综合器的集成电路设计与应用

　　本书分为7章，主要讲述了锁相环与频率合成器的数学模型分析、高阶锁相环的行为仿真、锁相环频率合成器中的系统噪声研究、锁相环频率合成器的系统实现、锁相环中低相位噪声低功耗压控振荡器设计、正交压控振荡器集成电路设计、频率综合器的设计与应用等。针对电压控制振荡器、锁相环及频率综合器集成电路设计，本书给出了大量的仿真和测试结果，并附上了芯片照片。本书可以作为从事集成电路，特别是频率综合器集成设计人员、微电子工程技术人员的参考用书，也可作为相关专业研究生的参考用书。

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第1章 绪论1
1．1无线通信技术简介1
1．2接收机的分类3
1．2．1超外差接收机3
1．2．2零中频接收机4
1．2．3镜像抑制接收机4
1．2．4数字中频接收机5
1．3发射机的分类6
1．3．1零中频发射机6
1．3．2二次变频发射机6
1．4锁相环技术简介7
1．5集成电路工艺选择与设计流程8
1．5．1集成电路工艺介绍8
1．5．2集成电路设计流程11
第2章 锁相环的组成与电路实现12
2．1锁相环的组成12
2．1．1鉴相器12
2．1．2环路滤波器14
2．1．3电压控制振荡器16
2．1．4锁相环路的相位模型与环路方程17
2．2锁相环路的电路实现17
2．2．1鉴相器的电路实现17
2．2．2电荷泵28
2．2．3压控振荡器34
第3章 锁相环基本工作原理与环路性能43
3．1锁相环线性化模型与传递函数43
3．1．1环路的线性化模型43
3．1．2传递函数的一般表示式44
3．2锁相环路的稳定性45
3．3电荷泵锁相环路的线性特性与传递函数46
3．3．1二阶锁相环47
3．3．2三阶锁相环49
3．3．3四阶锁相环51
3．4锁相环的非线性特性54
3．4．1二阶环路的同步性能54
3．4．2二阶环路的捕捉过程55
3．5CPPLL的行为级模型与仿真62
第4章 频率合成器及噪声分析69
4．1频率合成器的分类69
4．1．1整数分频频率合成器69
4．1．2小数分频频率合成器70
4．1．3多环频率合成器71
4．2抖动与相位噪声的基本概念72
4．2．1抖动的定义73
4．2．2相位噪声的定义74
4．3电荷泵锁相环频率合成器系统噪声分析76
4．3．1VCO相位噪声的线性时不变模型80
4．3．2VCO相位噪声的线性时变模型82
4．3．3单边带噪声谱密度与噪声载波功率比84
4．3．4LC-VCO中的相位噪声降低技术86
4．4电源噪声与衬底噪声89
4．4．1电源噪声89
4．4．2衬底噪声90
4．5电荷泵频率合成器的输出杂散90
第5章 电压控制振荡器的设计92
5．1超低功耗LC-VCO的设计92
5．1．1电路的设计与分析92
5．1．2变压器的设计与测试94
5．1．3芯片测试结果95
5．2正交VCO的设计97
5．2．1电路结构97
5．2．2变压器结构100
5．2．3版图与测试结果101
5．3宽频带和环形电压控制振荡器的设计104
5．3．1宽频带LC-VCO的设计104
5．3．2环形压控振荡器的设计111
5．4相位可调的正交信号发生器设计117
5．4．1正交信号发生器的整体结构118
5．4．2基于源极耦合逻辑的改进型二分频器118
5．4．3相位调节器的设计121
5．4．4正交信号发生器的仿真125
第6章 WLAN 802．11a接收机频率合成器设计128
6．1无线局域网与WLAN 802．11a128
6．2WLAN 802．11a收发机的结构与频率规划130
6．3频率合成器各模块电路设计与实现133
6．3．1LCVCO设计133
6．3．2下分频模块的设计135
6．4版图与测试结果140
6．4．1芯片的测试技术140
6．4．2芯片设计142
6．4．3芯片的测试结果142
第7章 频率合成器在微机械谐振式传感器及芯片原子钟中的应用146
7．1频率合成器在微机械谐振式传感器中的应用146
7．1．1微机械谐振式传感器概述146
7．1．2微机械谐振器工作原理及自激/检测方式147
7．1．3微谐振器的响应特性153
7．1．4微机械谐振式传感器闭环自激/检测专用集成电路设计156
7．2频率合成器在芯片原子钟中的应用157
7．2．1芯片原子钟概述157
7．2．2国内外研究现状及发展动态分析158
参考文献164