0_18_mCMOS1_20分频器电路设计

CMOS分频电路的设计摘要：本文讨论了用于高速串行收发系统接收端的时钟分频电路的设计。

通过对扭环计数器工作原理的分析,提出了一种基于类扭环计数器的分频电路,该电路可以模式可选的实现奇数和偶数分频,并达到相应的占空比。

所设计电路在SMIC0.18um C MOS工艺下采用Cadence公司的Spectre进行了仿真,结果显示电路可对1.25GHz时钟完成相应分频。

1引言目前，在高速串行数据传输系统中，传送的数据大多采用8B/10B编码方案编码成自同步的数据流，因此在接收端为了进行8B/10B解码，需要对数据进行1:8/1:10的串并转换；在高速收发系统中，为在特定工艺下实现更高的传输速率，通常采用半速率结构，这样可以有效降低芯片上的时钟频率，从而使电路能够以较低的功耗和简单的结构适应高速数据流的处理。

因此为了完成对串行输入数据的1:8/1:10解复用，首先需要提供占空比和抖动性能满足相应要求的4分频或5分频时钟。

本文即讨论了在高速收发系统的接收端如何设计模式可选的4分频和5分频电路，所设计电路不仅实现了对参考时钟的4或5分频，同时实现了分频后时钟的不同占空比。

本文第2部分简单介绍了扭环计数器的工作原理，并根据实际提出了一种类扭环计数器的分频方法；第3部分讨论了基于类扭环计数器的CMOS分频电路的设计实现与仿真；第4部分对设计过程进行了简单总结。

2类扭环计数器的工作原理扭环型计数器也称约翰逊计数器，是由移位寄存器加上一定的反馈网络构成的，用移位寄存器构成扭环计数器的框图见图1，它是由一个移位寄存器和一个组合反馈逻辑电路闭环构成，反馈电路的输出接向移位寄存器的串行输入端，其输入端接向移位寄存器最低位的反向输出端，因而其计数长度N=2n。

经过n个时钟后，计数器的状态与初始状态正好相反，必须再经过n个时钟后才能扭回原状态。

然而由于移位寄存器由一组D触发器构成，因而只能实现对输入时钟的整数计数，也就无法完成特定占空比的奇数分频。

2011年1月第1期电子测试ELECTRONIC TESTJan.2011No.1基于0.13μm CMOS工艺的低电压高速1:2分频器设计夏辉（92728部队， 200436）摘 要: 在光纤传输系统中，分频器是工作在最高频率的电路之一，起着至关重要的作用, 本文就采用了由锁存器构成的数字1:2分频器。

采用UMC 0.13μm CMOS工艺，设计了电源电压为1V，工作频率范围为5～20GHz 的1:2分频器电路。

该电路由基本分频器单元以及输入输出缓冲组成。

基本分频器单元采用单端动态负载锁存器。

整体电路功耗小于17mW，核心功耗为2mW，芯片面积为0.412mm×0.337mm。

通过系统测试表明，该设计能够达到设计要求。

关键词: CMOS；低电压；分频器；动态负载中图分类号: TN77 文献标识码: A　Research on low voltage high speed 1:2frequency divider based on 0.13μm CMOSXia Hui（92728 Army ，200436）Abstract: In optical fiber transmission system, is working at the highest frequency divider circuit, one plays a vital role, this paper uses the figures from the latch constitute a 1:2 divider. This paper describes a 1:2 frequency divider, which works on the power supply voltage of 1V and the frequency range of 5GHz to 20GHz, using UMC 0.13μm CMOS process. The concrete circuits are composed of frequency divider and I/O buffers. A singe-end dynamic loading latch is employed as basic cell. The total power consumption of the chip is lower than 17mW, and core power consumption is 2mW ，and die area equals 0.412mm×0.337mm. Through the system test shows that the design can meet the design requirements.Keywords: CMOS; low voltage; frequency divider; dynamic loading0 引言目前，分频器常见的构成方式有两种：由触发器构成的数字分频器和注入锁定的模拟分频器[3]。

基于0.18μm CMOS的电流模单元最优化设计
郭杰荣;李长生;刘长青
【期刊名称】《湖南文理学院学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2012(24)1
【摘要】采用HSPICE对基于0.18μm工艺电流模单元进行了最优化分析.以S2I 存储单元为例,进行了电路性能、参数扫描及蒙特卡洛分析,对基准电源CMOS模型参数设定进行了最优化处理.结果证明了该方法的有效性及电路可靠性.
【总页数】4页(P39-41,45)
【作者】郭杰荣;李长生;刘长青
【作者单位】湖南文理学院物理与电子科学学院,湖南常德,415000;湖南文理学院物理与电子科学学院,湖南常德,415000;湖南文理学院物理与电子科学学院,湖南常德,415000
【正文语种】中文
【中图分类】TN306
【相关文献】
1.用CMOS跨导单元实现电流模式全极点低通滤波器 [J], 王海峰;刘利民
2.基于0.18μm CMOS标准单元的可编程分频器设计 [J], 何小虎;胡庆生
3.基于0.18μm CMOS工艺的高精度低功耗比较器电路设计 [J], 张洁
4.基于0.18 μm CMOS加固工艺的抗辐射单元库开发 [J], 姚进;左玲玲;周晓彬;刘谆;周昕杰
5.基于0.18μm CMOS加固工艺的抗辐射设计 [J], 姚进;周晓彬;左玲玲;周昕杰
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0.18um数字cmos工艺下的高增益运算放大器设计
在0.18um数字CMOS工艺下，设计高塔益运算放大器需要考虑到各种因素。

以下是一些设计考虑和技术要素:
1.确定设计目标:首先需要确定设计高增益运算放大器的目标，例如放大器的增益、带宽、功耗等。

这些目标将直接影响设计的选择和决策。

2.选择台适的放大器架构:根据设计目标，选择合适的放大器架构。

例如，可以采用两级或三级放大器架构,以实现较高的增益和带宽。

3.优化输入和输出阻抗:输入和输出阻抗是影响放大器性能的重要因素。

通过优化输入和输出阻抗，可以提高放大器的增益、带宽和线性度。

4.考虑电源电压和功耗:在数字CMOS工艺下，电源电压和功耗是必须要考虑的因素。

通过优化电路设计和选择台适的器件。

可以降低功耗并提高电源效率。

5.考虑工艺偏差和失配:在数字CMOS工艺中，由于制造工艺的偏差和失配，会影响放大器的性能。

因此，在设计时需要考虑到这些因素，并采取相应的措施进行补偿和调整。

6.进行仿真和测试:在设计完成后，需要进行仿真和测试以验证设计的正确性和性能。

通过仿真和测试，可以发现并解决设计中存在的问题，并进行优化和改进。

总之。

在0.18um数字CMOS工艺下设计高增益运算放大器需要综合考虑各种因素。

并进行优化和调整。

通过不断改进和迭代，可以获得高性能、可靠性的放大器设计。

制表：审核：批准：。

0.18μm CMOS 1：20分频器电路设计
邢立冬;朱刘松;蒋林
【期刊名称】《西安邮电学院学报》
【年(卷),期】2008(013)003
【摘要】采用0.18μm CMOS工艺设计了用于2.5GHz锁相环系统的1:20分频器电路.该电路采用数模混合的方法进行设计,第一级用模拟电路实现1:4分频,使其频率降低,第二级用数字电路实现1:5分频,从而实现1:20分频.该电路采用SMIC0.18μm工艺模型,使用HSPICE进行了仿真.仿真结果表明,当电源电压为1.8V,输入信号峰峰值为0.2V时,电路可以工作在2.5GHz,功耗约为9.8mW.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】邢立冬;朱刘松;蒋林
【作者单位】西安邮电学院计算机系,陕西,西安,710121;中国人民解放军第323医院信息科,陕西,西安,710054;西安邮电学院计算机系,陕西,西安,710121
【正文语种】中文
【中图分类】TN772
【相关文献】
1.0.18μm CMOS高集成度可编程分频器的设计 [J], 郑立博;张长春;郭宇锋;方玉明;刘蕾蕾
2.基于0.18μm CMOS标准单元的可编程分频器设计 [J], 何小虎;胡庆生
3.基于0.18μm CMOS工艺的ZigBee分频器设计 [J], 蒋雪琴
4.一种1.8V 4.8GHz 0.9mW 0.18μm CMOS分频器 [J], 雷牡敏;李永明;孙义和
5.应用于DVB-T的0.18μm CMOS工艺数字可编程分频器芯片设计 [J], 景永康;陈莹梅;章丽
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基于0.18μm CMOS标准单元的可编程分频器设计何小虎;胡庆生【期刊名称】《东南大学学报（英文版）》【年(卷),期】2007(023)001【摘要】设计实现了一种应用于IEEE 802.11a收发信机的PLL频率综合器中的可编程分频器.介绍了逻辑综合、版图规划、布局布线等VLSI设计流程的关键步骤,通过将后端信息返标到前端设计工具,生成自定义线负载模型,优化了深亚微米工艺下的设计流程.可编程分频器采用Artisan TSMC 0.18 μm CMOS标准单元库设计并流片.芯片内核面积为1 360.5 μm2,可工作在100～200 MHz的频率范围.测试结果表明芯片能够完成精确的分频比.%The design of a programmable frequency divider,which is one of the components of the phase-locked loop (PLL) frequency synthesizer for transmitter and receiver in IEEE 802.11a standard,is investigated.The main steps in very large-scale integration (VLSI) design flow such as logic synthesis,floorplan and placement & routing (P ＆ R) are introduced.By back-annotating the back-end information to the front-end design,the custom wire-load model is created and used for optimizing the design flow under deep submicron technology.The programmable frequency divider is implemented based on Artisan TSMC (Taiwan Semicoductor Manufacturing Co. Ltd.)0.18 μm CMOS(complementary metal-oxide-semiconductor) standard cells andfa bricated.The chip area is 1 360.5 μm2 and can work in the range of 100to 200 MHz.The measurement results indicate that the design conforms to the frequency division precision.【总页数】4页(P31-34)【作者】何小虎;胡庆生【作者单位】东南大学射频与光电集成电路研究所,南京,210096;东南大学射频与光电集成电路研究所,南京,210096【正文语种】中文【中图分类】TN453因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

作者简介:张洁(1990—),女,安徽淮北人,讲师,硕士;研究方向:信号与信息处理㊂高精度低功耗比较器电路设计张㊀洁(中山大学新华学院,广东㊀广州㊀510000)摘㊀要:比较器作为模数转换电路关键模块之一,其速度㊁精度㊁功耗等性能决定了ADC 电路的整体性能㊂应用于不同类型的ADC 结构的比较器电路,对其性能参数有着不同的要求㊂文章提出了一种基于预放大再生锁存理论,应用于SAR ADC(逐次逼近型模数转换)结构的比较器,该比较器达到了高精度,低功耗等高性能要求,在1.8V 电源供电下,时钟频率为2MHz 时,该比较器的分辨率达到1mV,平均功耗为0.3mW㊂关键词:预放大;正反馈;动态锁存;高精度;低功耗;CMOS 工艺0㊀引言在微电子技术领域,SOC(集成电路片上集成系统)经过长久的发展,CMOS 工艺也在不断地进步,由于器件尺寸的不断减小,电源电压不断降低,芯片集成度越来越高㊂但是功耗却在不断地增长,功耗㊁速度㊁精度和面积等指标更是衡量高性能芯片的重中之重㊂所以在集成电路的设计过程中,如何降低芯片的功耗,提高精度,已经成为当前IC 设计日渐突出的首要问题[1-3]㊂1㊀电路设计本研究的比较器是基于预放大再生锁存理论进行优化设计,应用在SAR ADC(逐次逼近型模数转换)结构的A /D 转换电路模块中㊂比较器主要分为三大模块:前置预放大级㊁动态锁存比较级和输出缓冲级㊂整体电路框架契合了SAR ADC 低功耗,芯片封装小的结构特点,采用的动态正反馈锁存级,动态分时工作的模式有效降低失调电压,实现更低的功耗;设计的前置预放大器,弥补了正反馈锁存器存在过大的输入失调电压和回踢噪声的缺陷,提高比较器的速度和精度;输出缓冲级增强了对后面接入电路的负载驱动能力,并对输出信号的波形进行整形㊂1.1㊀前置预放大器电路的设计前置预放大级采用的是全差分结构的单级放大器,以两个交叉耦合的PMOS 晶体管和二极管负载形成正负电阻负载的结构,再结合电路中的共源共栅结构,提供合适的增益和带宽,满足速度要求的同时达到了精度的设计指标㊂该放大器采用了基本的差分放大电路结构,如图1所示㊂M5和M6的共栅级结构串联在差分输入对和输出之间,形成了一个巧妙的内部隔离电路,结合差分对M7,M8对下一级锁存器电路产生的回踢噪声进行多级的衰减㊂M10是放大器电路的尾电流管,M9和M10组成一组电流镜结构,通过设置管子的宽长比为1ʒ1,等比例把偏置电路提供的电流源,复制过来为放大电路提供工作电流㊂考虑到MOS 管沟道调制效应和噪声的影响,电路中电流路径上的放大管和负载管的栅长都设计为大于或等于1μm㊂为了能够让前置预放大器正常的工作,需设计一个偏置电路,为它提供一个稳定的电流源和偏置电压㊂本次设计的基准电流源,只是要让放大器正常的工作,对基准源的精准度没有严格的要求,采用以阈值电压为基准的自偏置电路㊂图1　前置预放大器电路16第21期2020年11月无线互联科技·设计分析No.21November,20201.2㊀动态正反馈锁存器电路的设计动态锁存比较级采用的是动态正反馈锁存的电路结构,以提高比较器的精度,降低整体电路功耗㊂如图2所示,其中M9和M10是输入对管,M5和M6是外部时钟控制的开关管,M3和M4是电路的复位管,M1,M2,M7,M8构成了交叉耦合反相器形式的正反馈环路结构㊂动态正反馈锁存器的电路也是差分对称的结构,为了减小失调电压的影响,在设计电路时就要考虑到MOS 管的匹配问题[4],主要是调节M9,M10管的宽长比使其工作在线性区,并实现完全匹配㊂图2㊀动态正反馈锁存器电路1.3㊀输出缓冲级电路的设计输出缓冲级作为比较器的最后一级电路,主要是对上一级电路输出的高电平㊁低电平信号进行整形(电平判决),提高输出端负载驱动的能力,并提升比较器的整体速度[5]㊂因为级联反相器的电路结构简单,传输速度快,容易设计,所以本次设计的输出缓冲级电路采用的是传统的反相器级联的电路结构㊂2㊀电路仿真结果分析比较器电路的传输时延仿真结果如图3所示㊂从图中可以看出整体比较器电路的传输时延约为202ps㊂相比于单个锁存器电路418ps 的延时时间,在加入了前置预放大级电路和输出缓冲级电路后,比较器的速度性能有了明显的提升㊂比较器整体功耗的仿真时,给比较器送入工作时钟,在比较器能进行正常工作时,进行直流仿真,通过DC 直流扫描电源,直接得到电路的平均功耗㊂如图4所示,满足了本次设计任务的功耗指标要求㊂图3㊀比较器传输时延仿真结果图4㊀比较器的整体功耗本设计的任务指标分辨率要求小于3mV,考虑余量后进行比较器分辨率为1mV 的仿真测试㊂在比较器V ref 输入端输入一个1V 的直流参考电压,V in 输入端输入一个分为5个点,从998mV 到1.002mV,每个点间隔1mV,周期为2μs 的阶跃小信号,对比较器进行瞬态仿真,设置结束时间为4μs,仿真精度为高精度,仿真结果如图5所示,当V in ɤ1V -999.4mV 时,输出在垂直坐标V1发生了跳变,当V in ȡ1.0004V -1V 时,输出在垂直坐标V2发生了跳变,当比较器的输入相差大于1mV 时,能够产生正确的比较结果,达到了设计任务要求的分辨率指标㊂图5㊀分辨率仿真结果3㊀结语本文中前置预放大器采用全差分单级放大的结构,把输入信号迅速放大加载到锁存器的输入端,内部带有隔离电路,可以有效消除回踢噪声的影响,同时放大器具有一(下转第65页)26第21期2020年11月无线互联科技㊃技术应用No.21November,2020[6]海明辉.人工智能技术在广播电视中的应用研究[J].中国传媒科技,2020(7):50-51.[7]宋晓雨.人工智能技术在移动互联网发展中的应用[J].信息记录材料,2020(7):168-170.(编辑㊀王雪芬) Analysis on the application of artificial intelligencetechnology in the development of mobile InternetZhen Zhen(Wuhan International Trade University,Wuhan430012,China)Abstract:With the continuous development of information technology and Internet technology,human society has entered the era of artificial intelligence,and the continuous progress of science and technology has made good scientific achievements in all fields of social production.At present,mobile Internet has gradually become an indispensable part of human social life because of its own advantages.If artificial intelligence technology and mobile Internet technology are combined,the development of artificial intelligence will be greatly promoted.It will also make deeper progress in human society.Therefore,under the current social background,artificial intelligence technology should be linked with the development of mobile Internet,promote artificial intelligence to continue to infiltrate into many fields,better meet the needs of information and intelligent technology in social development,so that artificial intelligence technology can better promote the production and development of society.Key words:artificial intelligence;mobile Internet;applications(上接第62页)定的增益和带宽保障了比较器的速度和精度㊂锁存器主要是实现对输入信号的判断比较形成锁存的作用,采用的是动态正反馈的结构,由时钟控制,有效降低失调电压,减少电路功耗㊂输出缓冲级电路采用的是反相器推免输出的结构,其增益最大,能够提高比较器的负载驱动能力㊂在2MHz的工作时钟频率下,分辨率达到了1mV,压摆率为8.9V/μs,功耗仅为0．3mW,满足了任务指标㊂[参考文献][1]高雪莲.一种基于SAR ADC的低功耗动态比较器研究[D].北京:北京交通大学,2007.[2]韩宝妮.基于0.18μm CMOS工艺的超高速比较器的设计[D].西安:西安电子科技大学,2009.[3]张俊,王明珍.一种分辨率为39μV的高精度比较器设计[J].电子质量,2013(8):24-27.[4]DELGADO R M,CARRASCO R M,FIORELLI R,et al.A76nW,4kS/s10-bit SAR ADC with offset cancellation for biomedical applications[C].Baltimore:Circuits and Systems,IEEE,2017.[5]LIN J Y,HSIEH C C.A0.3V10-bit SAR ADC With First2-bit Guess in90-nm CMOS[J].IEEE Transactions on Circuits&SystemsI Regular Papers,2017(3):562-572.(编辑㊀何㊀琳) Design of high precision low power comparator circuitbased on0.18μm CMOS processZhang Jie(Xinhua College of Sun Yat-Sen University,Guangzhou510000,China)Abstract:As one of the key modules of analog-to-digital conversion circuit,the speed,precision and power consumption of comparator determine the overall performance of ADC parator circuits with different types of ADC structures have different requirements for their performance parameters.A kind of comparator based on preamplifier regenerative latch theory is proposed in this paper,which is applied to SAR ADC(successive approximation A-D conversion)structure.The comparator has achieved high precision,low power consumption and other high performance requirements.When the clock frequency is2MHz,the resolution of the comparator is1mV,and the average power consumption is0.3mW.under the power supply of1.8power supplyKey words:preamplifier;positive feedback;dynamic latch;high precision;low power consumption;CMOS process56。

基于0.13 μm CMOS工艺的低电压高速1：2分频器设计夏辉
【期刊名称】《电子测试》
【年(卷),期】2011(000)001
【摘要】在光纤传输系统中,分频器是工作在最高频率的电路之一,起着至关重要的作用,本文就采用了由锁存器构成的数字1:2分频器.采用UMC 0.13μm CMOS工艺,设计了电源电压为1V,工作频率范围为5～20GHz的1:2分频器电路.该电路由基本分频器单元以及输入输出缓冲组成.基本分频器单元采用单端动态负载锁存器.整体电路功耗小于17mW,核心功耗为2mW,芯片面积为0.412mm × 0.337mm.通过系统测试表明,该设计能够达到设计要求.
【总页数】4页(P83-86)
【作者】夏辉
【作者单位】92728部队,200436
【正文语种】中文
【中图分类】TN77
【相关文献】
1.基于0.13μm CMOS工艺的功率放大器设计 [J], 张博;原亚运;贺刚
2.基于0.13μm SOI CMOS工艺的高性能LDO设计 [J], 李雅淑;高超嵩;孙向明;杨苹
3.基于0.13μm CMOS工艺的毫米波宽带LNA设计 [J], 陶路; 王军
4.基于0.13μm CMOS工艺2GHz高速并行结构DDFS的设计 [J], 万书芹;于宗
光;季惠才;张涛;陈珍海
5.基于0.13μm CMOS工艺的
6.25Gb/s高速串行数据接收器的设计 [J], 李路;王子男;盖伟新
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基于0.18μm CMOS工艺的ZigBee分频器设计蒋雪琴【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2015(000)023【摘要】为了降低ZigBee分频器的能量消耗，提出一种适用于2.45 GHz频率的超低功率COMS分频器，可以用于2.45 GHz整数分频锁相环频率合成器中，适用于ZigBee标准网络。

提出的分频器在吞脉冲分频器的基础上，通过一个简单的数字电路取代吞咽计数器，从而降低了功率消耗和设计复杂性。

该分频器的模量可以在481~496之间调整。

所有的电路设计都基于0.16μm的TSMC CMOS技术，使用1.8 V直流电压供电。

仿真结果显示，在2.45 GHz ISM频段中4 b分频器的功耗为420μW，相比之前类似分频器减少了40%。

%To reduce the energy consumption of ZigBee frequency divider,an ultra⁃low power CMOS frequency divider is proposed,which can be used in the frequency synthesizer of 2.45 GHz integer frequency division phase locked loop and ZigBee standard network. Based on the swallow pulse divider,a swallow counter is replaced by a simple digital circuit to reduce the power consumption and design complexity. The modulus of the divider can be adjusted from 481 to 496. All circuits design is based on TSMC CMOS technology of 0.16 μm,in which the circuit is supplied with 1.8 V DC voltage. The simulation results show that the power consumption of the 4 bits divider is 420 μW in 2.45 GHz ISM band,and reduced by 40% in comparison with that of the previous similar frequency divider.【总页数】5页(P71-75)【作者】蒋雪琴【作者单位】四川信息职业技术学院，四川广元 628017【正文语种】中文【中图分类】TN926+.23-34【相关文献】1.基于0.18μm CMOS标准单元的可编程分频器设计 [J], 何小虎;胡庆生2.基于0.18umCMOS工艺同步降压式DC-DC电源芯片设计 [J], 杨晟旻; 邓吉祥3.基于TSMC 0.18μm RF CMOS工艺的1.2 GHz LNA的设计和仿真 [J], 祁赓; 黄海生; 李鑫; 惠强4.基于0.18μm CMOS工艺的高精度低功耗比较器电路设计 [J], 张洁5.应用于DVB-T的0.18μm CMOS工艺数字可编程分频器芯片设计 [J], 景永康;陈莹梅;章丽因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

两种高频CMOS压控振荡器的设计与研究锁相环在通讯技术中具有重要的地位，在调制、解调、时钟恢复、频率合成中都扮演着不可替代的角色。

可控振荡器是锁相环的核心部分。

最近，鉴于对集成电路低功耗和高集成度的追求，越来越多的研究人员投人到基于CMOS工艺的压控振荡器的设计。

环形压控振荡器因为具有宽的调谐范围和小的芯片面积，在电路的精心设计下也可以具有不错的相位噪声性能，从而在数字通信系统中得到广泛的应用。

而随着CMOS工艺特征尺寸的不断减小，根据CMOS工艺按比例缩小理论，电源电压也要同比例降低。

与采用1．8 V电源电压的0．18 μm CMOS工艺相比，传统全差分延时单元结构的输出信号的摆幅被限制在非常小的区域内，不但降低了输出信号的信噪比(SNR)，而且必须经过放大等一系列处理后才能送给下一级电路。

文中分析了影响压控振荡器性能的重要参数，同时设计实现了两种多谐压控振荡器，给出了相应的实验结果。

1 VCO的工作原理与性能指标VCO是一个电压/频率转换电路，在环路中作为被控振荡器，它的输出频率应随控制电压线性地变化。

一个理想的VCO其输出频率和输入频率的关系ωout=ω0+KVCOVcont (1)式中，ω0是控制电压Vcont为零时的振荡器的固定频率，KVCO为VCO的增益或灵敏度(单位为rad／s·V-1)。

由式(1)可以推导出VCO的传输函数由式(2)可以得出，当VCO被放在锁相环中时，其输出经分频器后接到鉴相器的输入，对鉴相器输出起作用的不是其频率，而是相位。

所以在锁相环中VCO通常被看作输入为控制电压，输出为相位的系统。

所以VCO在锁相环系统中就像一个理想的积分器，其传输函数可以表示为在实际应用中，VCO的线性范围有限，超出这个范围之后，环路的参数就会变化较大，不利于环路设计。

通常，评价VCO的好坏主要有以下特征：(1)低抖动或低相位噪声：由于电路结构、电源噪声、地噪声等因素的影响，VCO的输出信号并不是理想的方波或正弦波，其输出信号存在一定的抖动，转换成频域后可看出信号中心频率附近也会有较大的能量分布，即相位噪声。

CMOS分频器电路设计毕业设计【2018年极具参考价值毕业
设计首发】
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CMOS分频器电路设计毕业设计【2018年极具参考价值毕业设计首发】【注意：本文为2017-2018年度最新文档，极具参考价值，如果对您有帮助请打赏，谢谢！】
1二分频单元设计
本次设计基于TSPC实现2n分频，即二分频单元是最基本单元模块。

本设计采用基于TSPC结构的D触发器搭建二分频单元。

1.1基于TSPC的D触发器
基于TSPC的D触发器电路采用11个晶体管构成的四级钟控互补输出方式实现，其中D为输入信号，Q为输出信号，φ为时钟信号。

从图中可以得到:当“φ=0”时，第1级电路将开启锁存器从而接收输入信号D，同时第2级的输出被预充电，第3、4级保持原有状态不变。

当“φ=1”时，第1级的输出信号将作为第2级的输入，产生第2级新的输出信号，第3级将采样第2级的输出信号传送输出到第4级，第4级反相输出对应信号得到输出Q值。

由于采用动态结构，该触发器晶体管数目少，且功耗较低，有利于达到后续多级级联结构中高性能、低功耗的设计目标。

1.2基于D触发器的二分频电路
基于D触发器的二分频电路由13个晶体管构成的互补反馈控制电路实现。

当输入信号D频率为500MHz，脉冲电压为1.8V，从图中可以看到，基于TSPCD触发器构成的二分频单元可以准确地实现二分频的功能。

1.3二分频电路的优化
采用TSPC动态D触发器结构实现二分频电路，虽然在晶体管数目和功耗方面获益，但同时代价是电路对噪声更加敏感。

而衬底噪声是对分频器电路影响较大的噪声。

一种高性能低功耗CMOS分频器电路设计
殷树娟
【期刊名称】《北京信息科技大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2015(030)003
【摘要】对低功耗CMOS数字系统设计中分频器电路设计问题,基于中芯国际0.18 μm混合工艺,设计了一个基于真单相时钟结构的二分频单元,并通过将二分频单元多级串联实现26分频比的分频器电路.对电路的瞬态仿真结果表明:在500 MHz输入频率下,分频器可以分别实现2分频、4分频、8分频、16分频、32分频、64分频的信号输出,对应电路静态功耗为23.7 μW.由于版图的电源线VDD、GND采用了双U型结构,避免了芯片面积浪费,每个二分频单元的版图面积仅为
18×5.4 μm2.基于版图的后仿真结果验证了该电路的功能正确性.
【总页数】5页(P15-19)
【作者】殷树娟
【作者单位】北京信息科技大学理学院,北京100192
【正文语种】中文
【中图分类】TN4
【相关文献】
1.一种新的低功耗CMOS三值电路设计 [J], 杭国强;徐月华
2.一种低功耗CMOS晶振电路设计 [J], 彭伟娣;张文杰;谢亮;金湘亮
3.一种新型高速低功耗BiCMOS分频器 [J], 李勇;许永生;赖宗声;金玮;陶永刚;洪亮;
景为平
4.一种BiCMOS 11-GHz低功耗静态分频器 [J], 王永禄;杨毓军
5.一种2.4G的低功耗BiCMOS预置数分频器 [J], 汪猛;丁瑞雪;杨银堂
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分频器设计分频器是一种电子电路，能够将输入信号分解成不同频率的输出信号。

在电子系统中，分频器扮演着重要的角色，被广泛应用于通信、信号处理、计算机等领域。

分频器的设计需要考虑许多因素，包括分频比、频率范围、输出信号质量等。

下面将以一个简单的二分频器为例，介绍分频器的设计过程。

首先，我们需要根据要求确定分频比。

假设我们需要设计一个二分频器，即将输入信号的频率减小一半，可得到输出信号的频率。

其次，我们需要选择适当的电子元件组成电路。

在这个例子中，我们可以使用D触发器和与门组成二分频器。

D触发器是一种特殊的触发器，具有两个输入端(D和时钟信号CLK)和两个输出端(Q和Q’)。

根据D触发器的特性，当CLK信号上升沿到来时，Q端的信号会根据D端的信号进行更新。

具体地说，我们将输入信号接入D触发器的CLK端，将输出信号接入D触发器的D端。

当输入信号的频率较高时，D触发器在每个时钟周期都会根据输入信号更新一次输出信号，从而使输出信号的频率减小一半。

同时，我们还需要使用与门将原始输入信号与输出信号进行“与”运算。

与门是一种逻辑门，只有当所有输入信号都为高电平时，输出信号才为高电平。

在二分频器的设计中，输出信号只有当原始输入信号和分频后的输入信号都为高电平时，才为高电平。

通过与门可以实现这一功能。

最后，我们需要考虑电路的摆放和电源的供应。

将D触发器和与门适当摆放，以确保信号传输和电路工作的稳定性。

同时，供应适当的电源电压和电流，以满足电路工作的要求。

总结起来，分频器是一种实现信号分解的电子电路。

通过选择适当的元件组成电路，并考虑电路布局和电源供应等因素，可以设计出满足不同需求的分频器。

分频器的设计需要充分理解电子元件的特性和工作原理，并根据要求进行合理设计和优化，以实现预期的信号分解效果。

用于蓝牙系统的0118Λm C MO S低噪声放大器设计陶　胜,李文渊,王志功(东南大学　射频与光电集成电路研究所,江苏南京210096)①摘　要:本文给出了一个利用中芯国际0118Λm CM O S工艺设计的用于蓝牙应用的单片低噪声放大器。

放大器采用片内集成的螺旋电感实现单片集成的低噪声放大。

在118V伏电源下,工作电流为2mA,在频率214GH z下功率增益大于10dB,输入反射小于-20dB。

关键词:CM O S工艺;低噪声放大器;蓝牙中图分类号:TN72213;TN702 文献标识码:A 文章编号:1008-0686(2006)01-0061-03 L ow No ise Am pl if ier i n0.18Λm C MOS for Bluetooth Appl ica tionTAO Sheng,L IW en-yuan,W ANG Zh i-gong(Institu te of R F2&O E2ICs,S ou theast U niversity,N anj ing210096,Ch ina)Abstract:A LNA(low no ise am p lifier)fo r B luetoo th app licati on is designed u sing a0.18Λm C M O S p rocess of S M I C.O n2ch i p sp iral inducto rs are u tilized fo r the m ono lith ically2in tegrati on.U nder a1.8V pow er supp ly,the op erati on cu rren t is abou t5mA,the gain at2.4GH z is h igher than10dB,and the inp u t reflec2 ti on is less than-20dB.Keywords:C M O S techno logy;low no ise am p lifier;B luetoo th 近年来,随着特征尺寸的不断减小,深亚微米C M O S工艺其M O SFET的特征频率已经达到50GH z以上,使得利用C M O S工艺实现GH z频段的射频电路成为可能。

116电子技术Electronic Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering1 引言频率合成电路是射频通信芯片的关键部件，随着通信速率的提高，特别是5G 应用背景下，频率合成电路的性能直接影响整个芯片的技术指标[1]。

锁相环（Phase Locked Loop, PLL ）是一种广泛应用于射频通信芯片的频率合成电路，其原理是利用参考时钟，间接通过锁相环路将输出信号的频率锁定在某一频率[2]。

利用环路良好的窄带跟踪性能，PLL 可以很好地选择所需频率的信号，抑制杂散分量，并且避免了大量滤波器，有利于集成化和小型化[3]。

图1为基于双模分频器的小数分频锁相环电路结构，其主要部件包括参考信号源（f ref ）、鉴相器（Phase Frequency Detector, PFD ）、电荷泵（Charge Pump, CP ）、环路滤波器（Loop Filter, LF ）、压控振荡器（V oltage-Controlled Oscillator, VCO ）和分频器等。

分频比序列产生电路根据频率控制字（Frequency Control Word, FCW ），按照一定的工作频率输出包含小数信息的整数序列，并与N 相加作为分频器的瞬时分频比，使其在{N, N+1}之间变化，从而在时间平均上实现所需要小数分频比。

当环路锁定时，VCO 输出f out 与外部参考时钟f ref 的关系可表示为：（1）其中，ΔN 为包含小数分频信息的整数序列。

根据公式（1）可知，小数分频锁相环能够以小于参考信号频率的步进输出信号频率，使分辨率不再受到参考频率的限制。

FCW 的产生是实现小数分频的关键。

因为分频比的变化，锁相环的实际输出频率也在不断变化。

这种对分频比的调制如果是周期性，则必然产生杂散；如果是非周期的，则体现为相位噪声的恶化[4-5]。