Μείκτης Διακοπτικού Τύπου Με Ενσωματωμένο Ψηφιακό Συνθέτη Συχνοτήτων

Abstract

Το ενδιαφέρον για αμιγώς ψηφιακές αρχιτεκτονικές έχει παρουσιάσει αύξηση τα τελευταία χρόνια στη βιομηχανία των τηλεπικοινωνιακών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η αναλογική σχεδίαση είναι συνήθως πιο δύσκολη, απαιτεί περισσότερο χρόνο, και έχει μεγαλύτερο κόστος κατά την κατασκευή, ενώ τα ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα έχουν ως πλεονεκτήματα την φορητότητα, την εύκολη παραμετροποίηση και τον αυτοματοποιημένο έλεγχο.Στην παρούσα διπλωματική παρουσιάζεται μία αρχιτεκτονική μείκτη διακοπτικού τύπου, η θύρα LO του οποίου οδηγείται απευθείας από ενσωματωμένο συνθέτη συχνοτήτων (frequency synthesizer), και λόγω αυτής της φιλοσοφίας σχεδίασης, προσφέρει τα πλεονεκτήματα που προαναφέρθηκαν. Οι μείκτες διακοπτικού τύπου είναι δημοφιλείς σε σχεδιάσεις με διακριτά στοιχεία και έχουν υλοποιηθεί σε ολοκληρωμένα κυκλώματα. Ωστόσο, συνήθως οδηγούνται από κλασσικά PLL ή αρκετά περίπλοκους συνθέτες συχνότητας. Ο μείκτης που μελετάται στην παρούσα διπλωματική εργασία βασίζεται σε πύλες μετάδοσης που οδηγούνται από το frequency synthesizer, εφαρμόζοντας και κάποιες τεχνικές dithering για την μετατροπή των ανεπιθύμητων συχνοτικών συνιστωσών της εξόδου του σε ένα συνεχές κατώφλι θορύβου.Στο Κεφάλαιο 1 διερευνάται θεωρητικά η ψηφιακή σύνθεση συχνότητας με ένα bit, με χρήση dithering. Στο Κεφάλαιο 2, παρουσιάζεται ένας απλός διακοπτικός μείκτης οδηγούμενος από ενσωματωμένο frequency synthesizer ενός bit που υλοποιεί τις τεχνικές dithering του προηγούμενου κεφαλαίου. Τέλος, στο Κεφάλαιο 3, παρουσιάζεται μία ιδέα για επέκταση σε περισσότερα του ενός bits, βασιζόμενη σε διακοπτόμενους πυκνωτές.