基于数字锁相环的调频发射器架构研究

经过了放大和滤波之后，立体声音频信号由以片上晶振作为时钟的ΔΣ模数转换器(ADC)转换成数字信号。ΔΣADC特别适用于集成音频应用因为它以数字电路的复杂度得到极高的模拟性能。除了性能要达到20-bit的动态范围之外，选择合理的ADC架构的最重要的因素就是使得从参考电平缓冲电路释放的电荷必须与信号无关，否则会直接降低声道的隔离效果。系统中运用了一个低功耗和低噪声参考电平缓冲电路。此电路无需通常使用的片外旁路电容。双通道模拟前端经仔细设计，减小了增益和相位的不匹配。另外系统采用了一个偏置校准电路以用来最大地提高动态范围。

　　经ΔΣADC的数字信号被更进一步过滤和降低采样来减少波段内的噪声，其中包括量化噪声和输入音频噪声。同时我们在设计中注意减少了通频带的纹波。芯片集成了一个数字高通滤波器来滤掉直流至20KHz间的噪声。因为大多数信号处理都是数字实现，因此数字高通滤波器无需片外元件，取得精确的3dB频率。

　　图3：典型的应用电路

　　数字音频系统中非常普遍地采用了预加重技术，因为它能提高整个系统的SNR性能。在数字领域实现预加重，无需外部元件，同时预加重时间常数可以很容易地通过设定一个寄存器来调整。MPX信号在数字领域合成后，它被送往DPLL进行上变换。

　　因为音频波段相当窄，典型的PLL在音频应用中需要外部元件。同时，由于片上器件线性度非常有限以及其它的非线性因素，要在正常的工艺和温度变化内搭建一个适用于所有FM波段的高线性度、宽调谐范围的PLL是件非常困难的事。因此KT MICRO发明设计了一系列特有的电路和校准机制来应付这些问题。测量的结果显示KT0801的设计在从76MHz到108MHz的宽调谐范围内达到了超过68dB的 SNR。

　　如图3所示，KT0801仅仅需要一个外部时钟、一个立体声信号源、一个单一电源及一个天线就可以实现高质量、低成本的便携式FM传输解决方案。

　　本文小结

　　KT0801运用了一种新的基于数字PLL和DSP的调频FM发射器架构，可以有效地消除所有片外元器件，大大减少PCB板的面积。结合其低功耗的功能，KT0801令把调频FM发射器集成至所有便携式设备(如手机、MP3和MP4播放器、便携式 GPS设备及无线耳机)成为一件非常轻松的任务。