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JSSC 2019第10期Other

Assuming that the transitions of the updown signal are random with respect to th

本文分析了异步频率下的相位噪声,并提出了优化离散化噪声的方法。
FCCO,pp=600MHz, FWB=3MHz, 分辨率=0.12°C (rms)
相位噪声离散化噪声CCO频率采样频率分辨率
创新点1:异步频率下的相位噪声分析方法创新,通过建立数学模型(公式1)量化了CCO频率与解调频率异步时的相位噪声,为低噪声设计提供了理论依据。
创新点2:离散化噪声优化方法创新,提出通过降低解调带宽(FWB=3MHz)、提高调制器过采样率(OSR)或增大CCO频率摆幅(FCCO,pp=600MHz)三种途径最小化噪声,并分析了各参数的权衡关系。
创新点3:CCO频率摆幅对温度分辨率影响的电路创新,通过设定600MHz的FCCO,pp实现了0.12°C(rms)的分辨率,虽低于mK级但满足热监测应用需求,优化了功耗与性能的平衡。
创新点4:抗计数器翻转的系统创新,通过理论推导(公式2)和仿真验证(ϕWB变化23°),提出7位计数器设计准则(CΔ≤44),确保在±40% RC容差下不发生状态翻转。
Abstract
quency FCCO is asynchronous with respect to the demodulating frequency FWB, and/or if FCCO is dithered by thermal noise, the counter’s rounding error will have a uniform distribution. With this assumption, the total in-band phase noise (in radians) is given by [20] σP = √ 2 3 · OSR · π FWB FCCO,pp (1) where FCCO,pp is the peak-to-peak variation of FCCO and over-sampling ratio (OSR) is the PD M’s OSR. It can be seen that the discretization noise can be minimized either by decreasing FWB, increa