王镇道，阮忠周

(湖南大学 物理与微电子科学学院，湖南 长沙　410082)



一种基于前馈网络的素数Sigma-Delta调制器优化设计*

王镇道，阮忠周†

(湖南大学 物理与微电子科学学院，湖南 长沙410082)

Sigma-Delta调制器是小数分频锁相环(Phase Locked Loop, PLL)中的关键模块，其噪声整形效果直接影响PLL的输出杂散、频率精度等性能.已有调制器均不能同时解决输出序列周期短、输出小数值无法覆盖0到1以及输出存在误差问题.针对这些问题，提出了一种新型的、基于前馈网络的素数调制器结构，使调制器的输出序列周期在任何输入值和初始值下都能达到M3，比传统调制器增大约M2/2倍，解决了已有调制器的输出序列周期短的问题，其中M为比2n0小的最大素数，n0为调制器中加法器的位数.提出的调制器还保证了输出小数值能够覆盖0～1、输出无误差.仿真结果表明，得益于输出序列周期更长，提出的调制器比已有的调制器更能有效去除输出量化噪声功率谱中的毛刺，噪声整形性能更接近理想调制器.

Sigma-Delta调制器；量化噪声；功率谱；前馈网络；素数

小数分频器是锁相环(Phase Locked Loop, PLL)频率综合器中的关键模块[1]，它解决了整数分频PLL中输出频率精度受限于输入参考频率的问题[2].传统的小数分频器是基于数字累加器，小数分频值α直接决定了累加器的输出y[n]的周期，使PLL的输出功率谱在距离中心频率α·fref处产生小数杂散，其中fref为PLL的输入参考频率[2].Sigma-Delta调制器凭借着优秀的噪声整形性能解决了小数杂散问题，被广泛地应用于小数分频……