面向高级无线标准的小数分频锁相环中Delta-Sigma调制器量化噪声抑制技术综述

《IEEE Open Journal of the Solid-State Circuits Society》：Emerging Paradigms for Quantization Noise Mitigation in Fractional-N PLLs

　　在高级无线标准对相位噪声和误差矢量幅度（EVM）的严苛要求驱动下，在低抖动小数分频锁相环（PLL）中抑制Delta-Sigma调制器（DSM）量化噪声至关重要。本文将现有的量化噪声抑制范式分为主动量化误差消除（QEC）和固有量化噪声抑制拓扑两类。对于主动QEC，评估了三种不同的架构分支：数模时间转换器（DTC）范围缩减方案绕过了传统DTC固有的范围相关噪声惩罚，可变斜率采样鉴相器（VS-SPD）通过消除边沿恢复反相器在电压域实现线性QEC，而共享DSM多模分频器（MMD）则实现了免校准的误差消除。对于固有量化噪声抑制，归纳了三种不同技术：DSM超频和DSM量化步长缩减可衰减DSM噪声基底，而谐波混频则对DSM噪声传递函数（NTF）进行整形。本文最后系统性地对这些架构进行了基准测试，阐明了校准收敛速度、架构灵活性和功耗-面积开销之间的基本物理折衷关系，为下一代频率综合器提供了架构选型框架。