兩通道時(shí)間交織ΣΔ調(diào)制器研究及系統(tǒng)仿真

　　假設(shè)圖3(a)的傳統(tǒng)調(diào)制器工作頻率為Fs＝64MHz，圖3(b)兩通道時(shí)間交織調(diào)制器每個(gè)通道工作頻率也為Fs＝64MHz。采用SIMULINK分別對(duì)兩種調(diào)制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模仿真，輸入信號(hào)為頻率Fin=1.9921875e+005，幅值為－4dB滿刻度幅度的正弦信號(hào)，內(nèi)嵌ADC與DAC為 1bit。兩種調(diào)制器輸出信號(hào)的功率譜如圖4所示，從圖4可以看出，兩通道時(shí)間交織調(diào)制器結(jié)構(gòu)具有更好的噪聲整形效果。如果傳統(tǒng)調(diào)制器結(jié)構(gòu)和兩通道時(shí)間交織調(diào)制器結(jié)構(gòu)的每個(gè)通道的工作頻率相同，并且信號(hào)帶寬一樣，則兩通道時(shí)間交織調(diào)制器結(jié)構(gòu)OSR為傳統(tǒng)調(diào)制器結(jié)構(gòu)OSR的2倍，即相當(dāng)于OSR提高了1倍。理論上，假設(shè)調(diào)制器的量化噪聲為白噪聲，根據(jù)ΣΔ線性模型，可以得到，調(diào)制器的OSR每提高1倍，其SNDR增加(6L+3)dB，其中L為調(diào)制器的階數(shù) [7]。圖5(a)為傳統(tǒng)調(diào)制器的OSR=64，兩通道時(shí)間交織調(diào)制器的OSR=128，即兩種調(diào)制器的信號(hào)帶寬一樣時(shí)，兩種調(diào)制器的SNDR與輸入信號(hào)幅值的關(guān)系。圖5(a)表明，兩通道時(shí)間交織調(diào)制器的SNDR比傳統(tǒng)調(diào)制器提高了大約15dB，這與理論值相符。圖5(b)為傳統(tǒng)調(diào)制器的OSR=64，兩通道時(shí)間交織調(diào)制器的OSR=64，即兩通道時(shí)間交織調(diào)制器的信號(hào)帶寬為傳統(tǒng)調(diào)制器的兩倍時(shí)，兩種調(diào)制器的SNDR與輸入信號(hào)幅值的關(guān)系。從圖5(b) 可以看出，當(dāng)兩通道時(shí)間交織調(diào)制器的信號(hào)帶寬為傳統(tǒng)調(diào)制器的2倍時(shí)，其SNDR幾乎不變。這表明兩通道時(shí)間交織調(diào)制器的速度能提高1倍，而其精度不變。

　　本文在兩通道濾波器組無混疊的條件下設(shè)計(jì)了一種二階兩通道時(shí)間交織ΣΔ調(diào)制器，并采用SIMULINK對(duì)其進(jìn)行了仿真。仿真結(jié)果表明：在不提高每個(gè)通道工作頻率的條件下，調(diào)制器的信號(hào)帶寬增加兩倍，調(diào)制器精度幾乎不變，相當(dāng)于調(diào)制器的速度提一倍；如果保持信號(hào)帶寬相等，其SNDR能提高大約15dB。在本文的基礎(chǔ)上，可以進(jìn)一步對(duì)多通道時(shí)間交織ΣΔ調(diào)制器結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)。