چکیده: حلقه های قفل فاز، نقش کلیدی در سیستم های ارتباطی ایفا می کنند و در فرستنده-گیرنده های رادیویی به عنوان سنتزکننده فرکانسی مورد استفاده قرار می گیرد. در اکثر مدارهای مجتمع کنترلی و ارتباطی، حلقه ی قفل فاز برای همزمان نمودن پالس ساعت ورودی و خروجی استفاده می شود. از آنجایی که مشخصه فرکانسی نوسان سازهای فرکانس بالا معمولا با تغییرات دما و عوامل دیگر تغییر می کند. در کاربردهایی که دقت و پایداری فرکانس تولید شده مهم است باید از سنتزکننده های فرکانسی استفاده شود. در این سنتز کننده ها فرکانس مرجع توسط یک نوسان ساز کریستالی فرکانس پایین (حدود چند صد مگاهرتز) که از حساسیت بسیار کمی برخوردار است ساخته می شود تا فرکانس خروجی سنتزکننده که مضربی (صحیح یا کسری) از این فرکانس ورودی است نیز از حساسیت کمی برخوردار باشد. معمولا از pulse swallower و مدولاتور سیگما- دلتا برای ساخت نسبت کسری در حلقه ی سنتزکننده استفاده می شود در حالی که مدولاتور سیگما-دلتا حاوی نویز کوانتایزر است که باعث ایجاد مولفه های فرکانسی جعلی کسری حول فرکانس حامل می شود. در این پایان نامه از ساختار PLL تودرتو که مبنای عملکرد آن استفاده ی همزمان از یک PLL و یک تقسیم-کننده ی صحیح در حلقه ی فیدبک PLL اصلی است استفاده شده است. از آنجایی که حلقه ی قفل فاز می تواند مانند یک ضرب کننده فرکانس عمل کند (فرکانس ورودی را چند برابر می کند) بنابراین با انتخاب درست مقادیر تقسیم کننده ی عدد صحیح N و PLL داخلی با ضریب M می توان نسبت تقسیم M/N را ایجاد کرد و انتظار داشت که مولفه های فرکانس جعلی ناشی از نویز مدولاتور سیگما- دلتا در این روش حذف گردد. در این پایان نامه سنتزکننده ی فرکانس کسری پیشنهادی و روش های پایدارسازی آن از منظر سیستمی در متلب و محیط سیمولینک شبیه سازی و مورد بحث قرار گرفته است و به عنوان نمونه یک سنتزکننده کسری با فرکانس مرجع 100MHz و فرکانس خروجی 1GHz تا 1.3GHz در متلب طراحی و شبیه سازی گردید که طیف فرکانس خروجی آن حاکی از حذف مولفه های جعلی در اطراف فرکانس مرکزی بود. مولفه های جعلی در فرکانس مرکزی 1.2GHz با آفست فرکانسی 143MHz و 162MHz به ترتیب -216.22 dBC و -220.15 dBc است. با توجه به ایده ی فوق یک سنتزکننده در فرکانسی واحد در سطح ترانزیستور نیز در تکنولوژی 0.18µm CMOS TSMC طراحی شده است و در نرم افزار ADS شبیه سازی گردیده است. مدت زمان قفل شدن مدار به ازای تغییرات 8mv ولتاژ کنترل کمتر از 10µs بدست آمده است.