Sigma_Delta基础(1)

版权声明:本文为博主原创文章,未经博主允许不得转载。 https://blog.csdn.net/dongdaxiaobai/article/details/82894041

读Razavi的RFIC 11章FNPLL,心得如下

1、Sigma-Delta Modulator (SDM) 和PLL一样,根本上都是负反馈系统。

2、负反馈系统最大的特点是:反馈端对输入的“跟踪作用”

3、Given an input X, the output is Y,added by a noise Q. We can derive the function Y of  X as well as Q by utilizing the superposition characteristic, namely, putting one signal zero when we calculate the output. Thus we can get:

 Y(s)=\frac{H(s)}{1+H(s)}\cdot X(s)+\frac{1}{1+H(s)}\cdot Q(s)

This is  just a mathematic issue. We want to have some inspection to this system.

4、由于跟踪特性,只要H(s)比1够大,输出Y就会“跟随”输入X。这是因为H(s)放大两者的差。H(s)越大,Y(s)越接近X(s),跟踪效果越好。反之,H(s)越小,Y对X的跟踪效果就越差。

放大器的增益,锁相环里面相位跟随参考频率,都要求H(s)有足够的直流增益,才能获得好的跟随特性。

5、对于Q(s),H(s)的作用恰好相反。这是因为,Y(s)经过了H(s)后再去“跟随”Q(s)。如果算一下W,可以发现W信号很好地“跟随”了Q。所以H(s)对Q(s)的作用和X(s)恰好是相反的。

有没有可能,第二个加法器的符号一正一负?这样就变成了正反馈,是不可能的。

扫描二维码关注公众号,回复: 3548787 查看本文章

6、由此可见,H(s)的特性决定了系统特性。如果H(s)低通,那么Y(s)表现出X(s)的低频部分,和Q(s)的高频部分。反过来,H(s)高通,那么Y(s)表现出X(s)的高频部分,和Q(s)的低频部分。

对于一般的锁相环,XTAL\PFD\CP\DIV部分全部换算到了输入端,所以LP的低通特性决定了它们的噪声和信号一起留在带内;

而VCO处于LP后级。所以噪声的高频部分体现到了输出。

7、LP的噪声滤除作用,其实是次要的。建立环路特性,才是主要的。因为H(s)的root locus,决定了系统稳定与否。

此处有个遗留问题:选取带宽小于十分之一参考频率以保证稳定的原因是什么?PFD的采样特性,对带宽为什么带来了不利影响?

8、sigma-delta调制,其实就是H(s)选择了一个积分器(sigma),而后级接了一个量化器。如果用1bit量化器,就是delta。

sigma的传输特性:H(s)=1/s。具有无穷大的直流增益,和-20dB roll off的特点。delta量化,会引入大量量化噪声QN。QN一般视同等概分布,所以是白噪声。但由于积分器H(s)存在,最后信号体现的是量化噪声的高频部分,也就是噪声整形。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/dongdaxiaobai/article/details/82894041
今日推荐