【摘 要】
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锁相环频率综合器是连续波汽车雷达的重要组成部分，特别是近年来汽车雷达传感器的应用越来越广泛，其重要程度也与日俱增。双模分频器作为锁相环工作中必不可少的一个模块，不仅要承接来自上级电路的高频信号，还要为后续电路提供稳定可靠的交流信号，有着承上启下的重要作用。因此，对双模分频器的研究、分析与设计，具有较大的学术价值和工程应用价值。 本论文旨在研究并设计基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺的0
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锁相环频率综合器是连续波汽车雷达的重要组成部分，特别是近年来汽车雷达传感器的应用越来越广泛，其重要程度也与日俱增。双模分频器作为锁相环工作中必不可少的一个模块，不仅要承接来自上级电路的高频信号，还要为后续电路提供稳定可靠的交流信号，有着承上启下的重要作用。因此，对双模分频器的研究、分析与设计，具有较大的学术价值和工程应用价值。
本论文旨在研究并设计基于0.13μm SiGe BiCMOS工艺的0.1~3GHz 4/5双模分频器。该双模分频器由三个基本的D触发器组成，各个触发器的输出信号通过组合逻辑门进行布尔运算，运算的结果成为下一级电路的输入信号。其中，D触发器采用真单相时钟（TSPC）的结构，相较于电流模逻辑（CML）或其他类型的触发器结构，TSPC触发器有较宽的工作带宽和极低的静态功耗，比较适合该场景下的双模分频器设计。为提高输入灵敏度，在输入端级联了一条反相器链；为增强输出驱动能力，在输出端的缓冲级采用大尺寸晶体管；为进一步降低延迟，将组合逻辑门的晶体管嵌入到TSPC触发器中。论文介绍了电路的拓扑结构、前仿真结果、版图设计、后仿真结果和流片测试结果。测试结果显示，在1.2V的工作电压下，4/5双模分频器分频范围为0.1~3.1GHz，输入灵敏度可以达到-3.8dBm，工作电流小于1.5mA。芯片尺寸是685μm*575μm，面积约为0.4mm2。
该4/5双模分频器具有较高的工作频率和较宽的工作带宽，其核心电路的静态功耗接近于0，目前已成功应用于连续波雷达锁相环，并且也可应用在其他锁相环系统中，具有较广阔的应用前景。
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