整数型全数字锁相环的非线性量化效应及其对相位噪声的影响

提出并验证了一种全数字锁相环(ADPLL)的非线性相位域模型,基于此模型说明了整数型ADPLL进入非线性阶段后,相位差量化器产生的量化误差概率密度分布不再符合现有线性模型条件,线性模型的相位噪声预测公式不再准确.经Matlab与Verilog行为级仿真,验证并解释了整数型ADPLL在非线性阶段呈现的带宽扩展和带内相位噪声降低的新现象.进一步推导出了:当满足相位差量化器的量化步长与输入相位差标准偏差在同一数量级的条件时,整数型ADPLL从线性阶段进入非线性阶段.由此建立了一种简化的、便于实际设计的锁相环量化效应及相位噪声模型.设计条件的推导公式以及噪声模型的相位噪声趋势预测与Matlab仿真结果相符.