四階連續(xù)時間正交帶通ΣΔ調制器的設計
表1 調制器零點配置
如圖3所示,這是本文設計的四階連續(xù)時間正交帶通ΣΔ調制器,它由I、Q兩路四階前饋低通ΣΔ調制器經過電阻交叉耦合組成。
3 時鐘抖動
時鐘抖動是限制連續(xù)時間ΣΔ調制器性能的主要非理想因素之一。由于時序的不確定性,在量化器對求和電路輸出進行采樣和DAC產生反饋波形時都會引入誤差。在采樣過程中引入的誤差和量化噪聲一同被調制器的NTF整形。然而,DAC引入的誤差直接反饋到輸入,會限制整個調制器的性能。
采用開關電容反饋DAC能降低連續(xù)時間調制器的性能對時鐘抖動的敏感度。
圖4反映了時鐘抖動對歸零矩形波和指數(shù)波形的影響,在這兩種反饋波形下,時鐘抖動對SNR 的限制分別為:
其中,δ是DAC的占空比,σj 時鐘抖動的均分根,α =TS / (RdacCdac )是采樣周期與時間常數(shù)的比值,這里認為時鐘抖動是方差為σj2 的隨機白噪聲。由(5)式,可以看出時鐘抖動引入的誤差與開關電容DAC的時間常數(shù)有關。比較以上兩式,可以看出與歸零矩形波相比,指數(shù)波形更能抑制時鐘抖動效應對SNR的影響。
圖4 時鐘抖動的對反饋波形影響
開關電容DAC的熱噪聲是調制器輸入?yún)⒖紵嵩肼暤闹匾M成部分,參考文獻的結論,可以推出第一級復數(shù)積分器輸入端的參考熱噪聲近似為:
其中RSC = TS /Cdac是開關電容電路的等效電阻。
評論