本文基于Chartered Semiconductor 0.18μm RF CMOS工艺库,完成了一种ΔΣ小数型频率合成器的设计。首先,分析了小数型频率合成器的原理,重点研究了MASH 1-1-1和四位三阶结构两种ΔΣ调制器的结构及其量化噪声特性。建立了频率合成器的系统级仿真模型,包括瞬态仿真模型、相位噪声分析模型、非线性分析模型等,重点分析了在电荷泵充放电电流存在失配情况下对ΔΣ调制器量化噪声的影响,为电路设计提供了重要的理论指导。在此基础上,依据项目指标要求确定了系统的主要参数和电路结构,并完成了电荷泵、压控振荡器、自动选带电路等模块的电路设计。电荷泵采用改进型结构,提高了充放电电流的匹配度;压控振荡器采用开关电容阵列结构,提高了频率范围并有效减小了压控振荡器的增益,设计重点研究了尾电流源、二次谐波滤波等抑制相位噪声的电路结构。最后完成了频率合成器的版图设计、流片。完成了压控振荡器部分的电路测试分析,工作电流为5mA,900kHz偏移频率处相位噪声达到-120dBc/Hz,增益约为70MHz/V。