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可编程分频器 更新时间:2011-05-28 04:30

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可编程分频器应用于移动数字电视接收机调谐芯片,该芯片兼容了DVB-H、DAB标准,接收的频段覆盖了460~900 MHz,1 400~1 500 MHz这两个频段。根据整个芯片的系统方案设计,可编程分频器的工作频率为2.4~4.0 GHz,实现的分频比范围为240~400,且为连续的。

可编程分频器版图设计

  • 整体可编程分频器的版图如图所示,由于分频器中各单元电路都是差分结构,需要考虑到器件的匹配设计,同时对单元电路需要合理布局,以减小关键路径的连线延迟和节省版图面积。

    图 整体可编程分频器的版图

可编程分频器的结构

  • 基于双模预分频器的可编程分频器结构如图所示,它由3部分构成:N/N+1双模前置预分频器、可编程。

    图 基于双模预分频器的可编程分频器结构

    输入的频率首先经过预分频器进行分频,分频比由吞脉冲计数器S给出一个信号Mode进行控制。可编程计数器P和吞脉冲计数器S同时开始减计数,当S计数器减计数减为0时,双模预分频器分频比由N+1变为N,S计数器停止计数,P计数器继续减计数;当P计数器减计数到0时,通过反馈回路使P,S计数器重新置数,开始新一轮的计数。因此在每一次计数过程中首先进行了S次N+1分频,再进行了P-S次N分频,故输出信号为:

    分频比M=PN+S。

    根据调谐器芯片系统所需要的频率合成范围及精度要求以及采用的TSMC 0.13/μm工艺,该设计将双模前置分频器设计为4/5双模分频器,P计数器为7位、S计数器为2位。因此该可编程分频器可实现的最大分频比为515。

可编程分频器仿真结果

  • 仿真结果是在提取版图寄生参数后,进行后仿真得到的结果。最高工作频率可达4.5 GHz,在工作电压2.5 V下消耗功率约为19 mW。图1是工作频率在4.5 GHz下,4/5分频器的后仿真波形。图2是可编程分频器在4.5 GHz下,分频比为450,P计数器预置数112,S计数器预置数2时的工作波形。从图中可看出整个可编程分频器能够在4.5 GHz下实现正确的分频。

    图1 4/5预分频器仿真结果

    图2  可编辑分频器450分频的仿真结果

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