JSSC 2012第8期RF & WirelessPLLTDC

A Dither-Less All Digital PLL for Cellular Transmitters Luca V ercesi Luca Fanor

提出了一种用于蜂窝发射机的全数字频率合成器，通过二维Vernier时间数字转换器和无抖动数字控制振荡器实现低相位噪声。

1.8 GHz输出载波，26 MHz参考时钟，功耗41.6 mW，带内相位噪声-108 dBc/Hz，带外相位噪声-160 dBc/Hz@20 MHz，带内分数杂散低于-50 dBc

全数字锁相环蜂窝发射机时间数字转换器数字控制振荡器相位噪声

▸创新点1：二维Vernier时间数字转换器（TDC）通过创新的二维结构显著提高了时间分辨率，实现了更高的相位噪声性能（108 dBc/Hz in-band），属于电路创新。

▸创新点2：无抖动数字控制振荡器（DCO）通过消除传统DCO中的抖动问题，提升了频率合成的稳定性和精度（160 dBc/Hz out-of-band），属于方法创新。

▸创新点3：数字校准技术实现了高效的两点调制和杂散消除（杂散低于50 dBc），解决了实现中的非理想性问题，属于系统创新。

▸创新点4：整体系统在1.8 GHz载波频率和26 MHz参考时钟下，仅消耗41.6 mW功率，展现了高效的功耗管理，属于系统级能效创新。

Abstract

An all-digital frequency synthesizer for cellular transmitter is presented. Low phase-noise is achieved both in-band and out-of-band exploit ing a 2-dimensional Vernier time-to-digital converter and a dither-less digitally controlled oscillator. These building blocks h eavily rely on digital calibration techniques to precisely and ef ﬁciently implement two-point mod- ulation and spur cancellation in t h ep r e s e n c eo fi m p l e m e n t a t i o n impairments. The presented prototype shows an