解釋
HybridPassivePhonicLoop--混合無源聲音環路
直接調製套用中的混合分數N階合成器
對減少元器件數量、提高性能的需求不斷促使無線系統結構的革新,其中之一就是直接調製結構。直接調製適於採用調頻方式的GSM、藍牙和802.11b系統。系統發射部分的直接調製,直接將數據送入DS合成器的DS調製器部分。
目前,對高速數據系統採用這項調製技術尚有困難,這是因為DS合成器環路頻寬窄,不足以減少DS調製器在高頻段產生的量化噪聲。這種頻寬較窄的鎖相環濾波器一方面衰減量化噪音,另一方面,由於數據也被濾掉,會引起符號間干擾(ISI)。所以,為了在高速數據速率標準中使用直接調製結構,必須降低量化噪聲。本文分析幾種類型的合成器,以解釋為何存在這種問題。
圖1是一個整數N階合成器方框圖。顧名思義,該系統中,內部參考頻率(FREF)以整數信加以轉換。在圖1中,FREF由位於模擬鑒相器前的晶體振盪器經分頻後產生。模擬鑒相器比較兩個輸入,即FREF和整數N階分頻器的輸出,後者為壓控振盪器(VCO)的分頻輸出。鑒相器調整到VCO的電壓,直到兩個輸入信號相位相等或相位鎖定。
為生成一個預期的VCO頻率,整數N階分頻器將VCO頻率除以整數N。為產生一個步進值為1MHz、輸出頻率為1000MHz的信號,FREF取值1MHz(FREF等於整數N階合成器中的步進值),N取值1000。當步進值較大時,系統工作良好,但當需要較小的步進值時,就會產生相位噪聲。
上述問題是由系統將電荷泵的相位噪聲放大20Log(N)所引起的。N=1000會產生60dB的加性相位噪聲。為獲得較小的步進值,參考分頻器必須將晶振頻率除以一個很大的數才能產生較小的FREF值。所以,增加N值獲得較小的步進值,會造成相位噪聲的增大。
環路濾波器頻寬必須大大小於FREF。這要求在小步進值套用中,頻寬必須比較小。使問題複雜化的另一個噪聲源是由VCO引起的。環路濾波器衰減那些頻率低於環路頻寬的VCO噪聲,為保持VCO低噪聲,需要較大的環路頻寬。