الخلاصة: تحليل - تأثير تكميم على كسور الضوضاء تردد مرحلة المزج والأمثل زائفة - كميات صغيرة، والمزج تردد لتعزيز الأداء. نحن نحلل الأمر - لتحديد، تردد عرض النطاق الترددي المزج، - قياس تردد التشغيل وتأثير - تحديد عدد البتات من المزج تردد، ونموذج رياضي. التحقق MATLAB باستخدام نموذج رياضي، إشارة الدخل يقترح الأصفار إدراجها سابقا، فرضه الطاقة منخفضة الضوضاء البيضاء من الثاني - كميات صغيرة تتكيف مع - تردد المزج، وزيادة - كميات تعزيز وتيرة التشغيل [سيغما عرض النطاق الترددي المزج -.
TN432
A
10.16157 / j.issn.0258-7998.173132
شكل الاقتباس الصيني: يانغ جيان مينغ. - المغير تحليل كسور-N تردد المزج والأمثل التكنولوجيا الالكترونية، 2018،44 (3): 19-21،30.
شكل الاقتباس الإنجليزية :. يانغ جيان مينغ - تحليل تعديل والتحسين في كسور-N تردد المزج . تطبيق تقنيات الالكترونية، 2018،44 (3): 19-21،30.
0 مقدمة
كسور تنفيذ تردد المزج مجموعة متنوعة، مثل البلع نبض، نبض interpolatoin، Wheately النرفزة عشوائية، - تعديل ، حيث الهندسة المعمارية تعديل - للضوضاء في مرحلة ممتازة ومؤشرات رقمية كاملة تصبح كسور المزج تردد التيار. تهدف هذه المادة إلى تحليل الضوضاء تكميم - على كسور-N تردد المزج المرحلة الضوضاء وزائفة، وتكييفها للعثور على كسور-N تردد المزج - المغير.
A الضوضاء المرحلة
المرحلة مقفل الدائرة حلقة لتحقيق كسور-N تردد المزج، وإنشاء نموذج رياضي خطي وتحليل مصدر الضوضاء المرحلة على أساس نقل وظيفة.
1.1 نموذج الضوضاء المرحلة
وقد تم توضيح رود ، هي كل جزء من الضوضاء PLL. كسور-N تردد المزج مصدرا رئيسيا للضوضاء المرحلة من ساعة مرجعية له ref الضوضاء المرحلة (ر)، PFD الضوضاء المرحلة PFD (ر)، VCO المرحلة الضوضاء VCO (ر)، وdiv تردد الضوضاء المرحلة المفرق (ر)، و- تكميم الضوضاء.
تستند PLL كسور-N تردد المزج 1 هو مبين في الشكل.
ويعرف n كما ن ال حافة ارتفاع من الوقت ساعة مرجعية، ثم:
النموذج الخطي مرحلة الضجيج ومعادلة الخطأ المرحلة 1، كما هو مبين في الشكل. 2 يمكن دفع وتيرة المزج - كسور-N.
1.2 تحليل المرحلة الضوضاء
- كسور-N تردد المزج مصدر الضوضاء المرحلة إلى الإخراج من وظيفة نقل وظيفة نقل الضوضاء المرحلة VCO بالإضافة إلى تمريرة عالية وظيفة نقل مرشح، ونقل وظيفة من مصادر الضوضاء المتبقية هي إخراج وظيفة تمريرة نقل مرشح منخفضة. تركز هذه المقالة على - تأثير الضوضاء تكميم على الضوضاء مرحلة من مراحل الانتاج.
الشكل 2 (ذ (ك) -) كما - ف الضوضاء تكميم (ر)، في نقل Z المجال وظيفة NTF (ض) = (1-Z-1) L . الضوضاء تكميم إلى الضوضاء المرحلة PLL هو:
تأثير النظام من الضوضاء مرحلة من مراحل كميات 1.2.1 -
MATLAB رسم ترتيب مختلف - كميات صغيرة، PLL، إخراج تكميم تسبب الضوضاء من استجابة التردد نطاق الضوضاء المرحلة، كما هو مبين في الشكل. . "" المنحنى هو أمر - المرحلة الثانية حقن كميات صغيرة من الضوضاء مقابل المزج تردد ".-" ثالث ترتيب - مرحلة تكميم الضوضاء، منحنى "-" من أجل وظيفة تردد المزج مرحلة نقل الضوضاء. منحنى "+" الضوضاء المرحلة باعتبارها ثاني ترتيب - تردد المزج، الصلبة الخط هو ثالث ترتيب - الضوضاء المرحلة تردد المزج.
مرئي، - أعلى ترتيب كميات صغيرة، وكسور-N تردد المزج مع انخفاض الضوضاء المرحلة.
1.2.2 عرض النطاق الترددي حلقة من الضوضاء المرحلة
FIG 4 هو ثالث ترتيب - كميات صغيرة تحت مختلف الظروف PLL مرشح حلقة عرض النطاق الترددي، كسور-N تردد المزج مع الطيف الضوضاء المرحلة من FIG. . "" الثالث منحنى الضوضاء أجل - مرحلة كميات صغيرة، منحنى ".-" عرض النطاق الترددي من 10 كيلو هرتز، على التوالي في 1 ميغاهيرتز المزج مع وظيفة نقل الضوضاء المرحلة؛ خط متينة مع عرض النطاق الترددي من 10 كيلوهرتز إلى 1 ميغاهيرتز المرتبة الثالثة [سيغما تردد - مرحلة المزج الضوضاء.
وهكذا، عرض النطاق الترددي حلقة، وانخفاض الضوضاء المرحلة من - بسبب تكميم.
2 المرحلة الضوضاء الأمثل
1.2.1 تحليل من قبل ذات الترتيب العالي - كميات صغيرة قد تكون دفعت إلى ارتفاع وتيرة الضجيج تكميم، بحيث الحد من الضوضاء تكميم في الفرقة، كما خفضت تردد المزج الضوضاء مرحلة الانتاج.
ارتفاع ترتيب - MASH كميات تكوين أول المغير النظام، مستقرة دون قيد أو شرط، ولكن الحالية MASH- مشكلة كميات هو أنه يتم إخراج متعدد قليلا، وتصميم معقد من المزج تردد المفرق تردد ونسبة تقسيم التردد ستتحول بين متعدد الأوضاع، وإخراج كاشف مرحلة قدم ارتجف.
أجل مشاكل الاستقرار حلقة واحدة - كميات صغيرة. هو ذات الترتيب العالي حلقة واحدة كميات - الاستقرار، إلى أن تتحقق وظيفة نقل الضوضاء من الربح :
قبل البدء في تطبيق النظام أعلى حلقة من خلال مسار التغذية إلى الأمام، تغيير مكاسب NTF، مما يجعل من عمل مستقر. ولكن عيوب NTF أقل من قمع الضوضاء تكميم على NTF (ض) = (1-Z-1) L قمع الضوضاء تكميم. في هذه الورقة، وإدخال إشارة مسبقة إلى كميات -، إضافة تردد الصفر، بحيث المدمج في الدرجة الثانية - كميات يمكن الحصول على تردد المزج مع مرتبة أعلى - الموافق ضجيج مرحلة التردد المزج N كسور، المؤشرات. المرحلة الأمثل الضوضاء كما هو مبين في الشكل.
5، ومنحنى "-" ثالث ترتيب - مرحلة تكميم الضوضاء، منحنى ".-" مرحلة نقل الضوضاء وظيفة، منحنى "+" هو الثاني من أجل - تردد الضوضاء مرحلة المزج، منحنى "." ثالث ترتيب - المرحلة ضجيج المزج تردد، يتم إدخال خط الصلبة بعد ثاني ترتيب - الصفر أعلى مرحلة ترتيب تردد الضوضاء المزج. بعد واضحة، وإدخال إشارة عالية التردد إلى الصفر الثاني أجل - تردد المزج يمكن الحصول على ترتيب أعلى - الكم أداء تردد المزج.
طريقة الأمثل آخر هو للحد من مرحلة التردد الضوضاء عرض النطاق الترددي المزج حلقة، كما هو مبين 1.2.2 تحليل. ومع ذلك، من أجل قمع VCO الضوضاء المرحلة، فمن الضروري زيادة عرض النطاق الترددي للتردد المزج . التصميم الأمثل يتطلب حل وسط، للعثور على عرض النطاق الترددي الأمثل.
علما بأن و- قفل المزج تردد، - تيرة الانتاج كميات مساوية لتردد ساعة مرجعية، وزيادة تردد ساعة مرجعية، والتشغيل زيادة تردد كميات صغيرة، يمكن دفع الضوضاء تكميم إلى تردد أعلى إلى إشارة انخفاض مستوى الضجيج المرحلة ضمن الفرقة، لا يتطلب تركيب عرض النطاق الترددي بالضغط تردد للحد من الضوضاء المرحلة، حتى أن عرض النطاق الترددي رفع المزج -.
3 الضالة
تحليل - تردد المزج آلية الجيل زائفة، وتعظيم الاستفادة من زاوية - المغير، تدابير قمع زائفة المقترحة.
3.1 تحليل زائف
- تردد المزج نظرا لنسبة ردود الفعل تردد المفرق التوقيت فرع التحول الديناميكي للحافة ارتفاع إشارة ردود الفعل:
وعلاوة على ذلك، - بت كميات صغيرة ليست كافية، ويؤدي إلى كميات التشبع، وتوليد زائفة كبيرة. وفي الوقت نفسه، تشبع تدهور كميات ظيفة نقل الضوضاء، NTF وارتفاع وتيرة الضجيج تكميم إلى الفرقة إشارة.
المرتبة الثالثة - كميات التعبير المجال الزمني هو:
تطبيع الضوضاء تكميم | ف | 0.5، وهي متاحة | ذ | | على | +4.
لا يقل عن 3 بت ذ يمثل هذا لا تشبع كميات .
3.2 قمع زائفة
الأمثل - كميات صغيرة مصممة لقمع زائفة.
يمنع - الأصيل المزج تردد زائفة، وانخفاض الطاقة يمكن فرضه على المدخلات الضوضاء البيضاء إشارة - كميات . ويمكن التعبير عن إخراج الجزء الخطأ تردد بعد تراكب الضوضاء البيضاء كما (ذ - + qwhite) fref. وجود ضوضاء بيضاء هذا الجزء الذي لم يعد يتم إصلاح الخطأ تردد يبدو شارد fref و(1-) fref في التوافقيات.
للحد من مرحلة التردد المزج - الضوضاء، وترتيب أعلى - الحاجة الى كميات. القسم 3.1 التحليل، أعلى ترتيب - quantizers كميات صغيرة تتطلب عددا كبيرا من البتات، فإنه لا يؤدي إلى توليد كميات التشبع طائشة. ولكن العدد الكبير من بت كميات صغيرة، ص مجموعة واسعة، وتيرة الانتاج من الجزء زائفة (ذ -) fref يولد المزيد من التوافقيات، وتنتج مرحلة لحظية أكبر للمرحلة التي لها الخطي عالية . من وجهة نظر قمع زائفة، - أجل كميات صغيرة ليست عالية. لأمر الثاني - كميات صغيرة، والتعبير عن نطاق الوقت ل:
تطبيع الضوضاء تكميم | ف | 0.5، وهي متاحة | ذ | | على | +2. ذ سوف يمثلها كميات صغيرة 2 بت لا المشبعة. مقارنة مع ذات الترتيب العالي - المزج تردد، صغير الثاني أجل - تردد المزج مكونات زائفة.
4 رقاقة
تصميم وبناء SMIC0.13 ميكرون RF عملية 1.575 غيغاهرتز PLL IP. وكسور-N PLL الدرجة الثانية - من قبل الإخراج الرقمي من كميات ديناميكية التحول PLL نسبة تقسيم مسار ردود الفعل التي تحققت، على مدار الساعة GPS لتلبية منخفضة للغاية الضوضاء المرحلة / الأداء زائفة، وIP لديها إنتاج جهاز استقبال رقاقة يمكن أن يكون يتم الحصول -150 ديسيبل حساسية المتلقي.
5. الخاتمة
درسنا - كسور موثوقية كميات من الضوضاء مرحلة المزج تردد ويحفز، وإنشاء كسور-N تردد المزج الخطية نموذج رياضي، التحقق MATLAB عن طريق التحليل النظري لهذه الورقة. وفي الوقت نفسه، اقترح تحسين كميات التدابير - للحد من كسور-N تردد المزج المرحلة الضوضاء وزائفة. يعتبر هذا القانون، يتم إدراج إشارة الدخل سابقا في التردد صفر والمنخفضة للطاقة الضوضاء البيضاء فرضه الثانية لكي - كميات صغيرة تتكيف مع - تردد المزج. - عن طريق زيادة تردد التشغيل لكميات صغيرة في عرض النطاق الترددي المزج يمكن تحسينها.
مراجع
RILEY T.A.D، COPELAND A، كفاسنيفسكي T.A.Deltasigma تعديل في كسور N-توليف تردد .IEEE مجلة الدوائر الحالة الصلبة، 1993،28 (5): 553-559.
رود، ULRICH L.Microwave وتخليق اللاسلكية نظرية وتصميم .John وايلي وأولاده، نيويورك، 1997.
غالتون I.Delta سيغما كسور-N حلقة مقفلة الطور .John وايلي وأولاده، 2003.
RIO R.D، MEDEIRO F، PEREZ B.CMOS جهري سلسلة sigmadleta لأجهزة الاستشعار والاتصالات .Springer 2006.
NORSWORTHY S.R، SCHREIER R، البيانات المحولات TEMES G.C.Deltasigma: النظرية والتصميم والمحاكاة .IEEE الصحافة، 1997.
GRAY P. R، HURST P. J، MEYER R. G..Analysis وتصميم الدوائر المتكاملة التناظرية .John وايلي وأولاده، INC.2008.
SU P.E، PAMARTI S.Fractional-N-تخوض مرحلة المستندة إلى حلقة توليف تردد: A تعليمي الدوائر .IEEE Trans.On ونظم، 2009،56 (12): 881-885.
وانغ K، سواميناثان A، تطبق GOLTAN I.Spurious تقنيات قمع نغمة لعرض النطاق الترددي واسعة 2.4 غيغاهرتز كسور-N PLL الدوائر .IEEE J.Solid للدولة، 2008،43 (12): 2787-2797.
حماية تجمع يونغ يو Zhiping، حجر Bingxue تحليل .CMOS وتصميم RF IC بكين: مطبعة جامعة تسينغهوا، 2006.
الكاتب المعلومات:
يانغ جيان مينغ
(قوانغدونغ الالكترونية المحدودة، وقوانغدونغ تشوهاى 519000)
