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JSSC 2009第4期RF & Wireless90nmPLLDLL

All-Digital Outphasing Modulator for a Software-Defined Transmitter

提出了一种用于软件定义无线电发射机的全数字外差调制器
90 nm CMOS, 3 mm², 30 mA (半模拟模块), 25 mA (数字处理器), 70 mA (相位数字转换器)
全数字外差调制器软件定义无线电数字控制振荡器数字相位旋转器CMOS
创新点1:全数字外差调制器设计(方法创新) - 采用全数字架构实现外差调制,避免了传统模拟调制器的非线性失真问题,通过数字信号处理器(DSP)完成滤波和校准,显著提升了系统的可编程性和灵活性,适用于多标准通信(如GSM和WCDMA)。
创新点2:数字控制振荡器(DCO)与数字相位旋转器(DPR)结合(电路创新) - 将DCO与DPR集成,通过锁相环(PLL)和延迟锁定环(DLL)分别控制,实现了高精度的相位调制和频率合成,降低了功耗(DCO和DPR核心模块仅消耗30mA电流)。
创新点3:数字信号处理器(DSP)实现滤波与校准(系统创新) - 所有滤波和校准功能均由DSP完成,减少了模拟电路的使用,提高了系统的稳定性和可重复性,同时支持动态调整以适应不同通信标准。
创新点4:动态功耗优化(电路创新) - 通过门控技术(gating off)在空闲时段关闭相位-数字转换器电路,将电流消耗从70mA降低至30%,显著提升了能效比,适用于移动设备等低功耗场景。
Abstract
E, and Asad A. Abidi , Fellow, IEEE Abstract—An all-digital outphasing modulator to be used in a software-defined radio (SDR) transmitter is presented. A digitally-controlled oscillator (DCO) followed by two digital phase rotators (DPR) are the main building blocks. The DCO and DPRs are enclosed, respectively, by a phase-locked loop and two delay-locked loop. All functions, including filtering and calibration are performed in a digital signal processor (DSP). The chip was fabricated in a 90 nm CMO