复旦大学博士学位论文 摘要 本文从应用于数字地面电视广播DVBT接收机中的频率综合器研究为出发点， 首先，简单介绍了DVB-T接收机对频率综合器的性能要求，概括了频率综合器的 结构和分析方法。在此基础上，着重研究了频率综合器的环路参数设计和噪声估计 方法，并采用TSMC0.25 m CMOS工艺设计了一个窄带的频率综合器加以验证。 在环路参数设计方面，本文定量分析了环路参数由于工艺、电压和温度等条件 的变化对整个环路稳定性的影响，并在此基础上，提出了基于稳定性优化的环路参 数设计方法。 在噪声估计方法，建立了对电荷泵等效噪声估算的采样噪声模型，并且进一步 的采用了基于环路的噪声参数模型和基于性能指标的噪声参数模型来估算整个环路 的相位噪声。 在电路设计方面，详细的论述了各个模块的实现方法。研究了差分电荷泵存在 的问题并提出了相应的改进技术，同时依据稳定性分析提出了结构简单的稳定性补 偿电荷泵：另外本文还提出了采用开关阶跃变容器的全差分压控振荡器电路：并研 究总结了低噪声分频器的原理和电路结构。 最后，通过仿真和芯片测试，验证了本文提出的基于稳定性优化的参数设计方 法，以及电荷泵的采样等效噪声模型的准确性和环路噪声估计方法的可行性：也验 证了新电路结构如差分电荷泵及差分压控振荡器的可行性。 论文论述了从频率综合器的系统级参数设计到电路设计的完整流程，在此基础 上，文章最后提出了噪声优化的方法，为进一步的研究工作提供的很好的参考。 关键字：频率综合器，环路稳定性，参数设计，相位噪声，等效噪声模型，噪 声估计，差分电荷泵，差分压控振荡器，分频器，稳定性优化，稳定性补偿，噪声 优化 中图分类号：TN4 IV复旦大学博士学位论文 IV 摘要 本文从应用于数字地面电视广播 DVB-T 接收机中的频率综合器研究为出发点， 首先，简单介绍了 DVB-T 接收机对频率综合器的性能要求，概括了频率综合器的 结构和分析方法。在此基础上，着重研究了频率综合器的环路参数设计和噪声估计 方法，并采用 TSMC 0.25µm CMOS 工艺设计了一个窄带的频率综合器加以验证。 在环路参数设计方面，本文定量分析了环路参数由于工艺、电压和温度等条件 的变化对整个环路稳定性的影响，并在此基础上，提出了基于稳定性优化的环路参 数设计方法。 在噪声估计方法，建立了对电荷泵等效噪声估算的采样噪声模型，并且进一步 的采用了基于环路的噪声参数模型和基于性能指标的噪声参数模型来估算整个环路 的相位噪声。 在电路设计方面，详细的论述了各个模块的实现方法。研究了差分电荷泵存在 的问题并提出了相应的改进技术，同时依据稳定性分析提出了结构简单的稳定性补 偿电荷泵；另外本文还提出了采用开关阶跃变容器的全差分压控振荡器电路；并研 究总结了低噪声分频器的原理和电路结构。 最后，通过仿真和芯片测试，验证了本文提出的基于稳定性优化的参数设计方 法，以及电荷泵的采样等效噪声模型的准确性和环路噪声估计方法的可行性；也验 证了新电路结构如差分电荷泵及差分压控振荡器的可行性。 论文论述了从频率综合器的系统级参数设计到电路设计的完整流程，在此基础 上，文章最后提出了噪声优化的方法，为进一步的研究工作提供的很好的参考。 关键字：频率综合器，环路稳定性，参数设计，相位噪声，等效噪声模型，噪 声估计，差分电荷泵，差分压控振荡器，分频器，稳定性优化，稳定性补偿，噪声 优化 中图分类号：TN4