论文部分内容阅读
基于Delta-Sigma调制技术的频率综合器因为具有精细的频率步进和比较好的噪声性能而得到广泛的应用。论文研究了一种新的Delta-Sigma调制器结构来提高频率源的频谱纯度,其主要工作如下:第一,分析了传统小数频率综合器的实现方法以及存在的问题。传统的小数频率综合器采用基于MASH (MultistAge noise Shaping)结构的Delta-Sigma调制器来实现小数分频。MASH结构的输出是一个周期序列,该序列会造成VCO端出现小数杂散。加入抖动的MASH结构可以降低杂散,但会抬高相位噪声。第二,根据Michael Peter Kennedy提出的HK-MASH调制器结构原理,研究了一种误差反馈型MASH 1-2-1调制器。该调制器采用MASH三级四阶结构,该结构在第二级引入二阶DSM来提高调制器阶数以此达到抑制低频噪声的目的,同时,将输出量化误差信号反馈到输入端来打破输出分频比的周期性,使得量化噪声功率谱更接近于高斯白噪声。第三,根据Michael H. Perrott提出的内插采样仿真原理,对基于Delta-Sigma调制技术的小数分频器进行了相位噪声(杂散)仿真。仿真结果表明,HK-MASH 1-1-1型锁相环和误差反馈型MASH 1-2-1型锁相环均能降低小数杂散,但后者的相位噪声性能优于前者。最后,本论文给出了设计实例。制作了输出范围为38-76MHz的小数分频频率综合器,该频率源采用误差反馈型MASH 1-2-1结构的调制器,其频率步进为100Hz,输出功率为1.8dBm,带内带外杂散优于-70dBc。当VCO输出频率为50.001MHz时,相位噪声在测试频偏处的指标为:-96dBc/Hz@1kHz,-110 dBc/Hz @10kHz,-114dBc/Hz@100kHz,-117 dBc/Hz@1MHz。