图
1 中 n 为累加器产生的地址位数,则 LUTs 有 N=2n 个输入。LUTs 的输出分辨率/精度为
L 位(该参数与 n 有关),其工作原理见图 2。
由图
2 可以看出,累加器产生地址码,循环从 LUTs 地址中取数正弦波的样点数据,其取
数的速率越快,即步长
μ 越大,则产生的正弦波频率越高。
设步长参数
μ 由式(1)决定:
式中:
N 为 LUTs 的样点数据总量;fs 为系统采样频率;fd 为期望的正弦波的频率。
例如,累加器地址数据线宽度为
8 b,则对应的 LUTs 的数据样点数为 N=2n=256。如果采样
频率为
10 MHz,期望频率为 2.5 MHz,则步长为:
2 提高 NCOs 的无杂散动态范围
SFDR 是无线系统设计中需要考虑的重要参数。如果振荡器产生的信号包含过多的杂波
(Spurs)频率,这些干扰成分会使信号混频的质量变差,特别是当杂波频率接近中心频率时 ,
在后续的电路中很难去除。
2.1 相位截断对频谱纯度的影响
当
LUT 输出正弦波样点数据时,只有整数部分可以用于输出,而小数部分则被忽略,这导
致输出相位部分有截断。相位截断
(Phase Truncation)的情况决定了产生的正弦波的纯度。如:
当采样频率为
100 kHz 时,NCOs 输出的期望频率为 24.3 kHz,其 NCOs 设置参数见表 1。从
表
1 中可以看出,LUTs 的分辨率为 32 b,则可以忽略幅度值量化的影响,而杂波主要是由
相位截断产生的。
2.2 幅度值量化对频谱纯度的影响
将
LUT 的深度增大为 12 b(4 096),则可以忽略相位舍去对频谱纯度的影响,而杂波主要由
幅度值的量化
(Amplitude Quantization)产生。同样,当采样频率为 100 kHz 时,NCOs 输出的
期望频率
24.3 kHz,NCOs 设置参数见表 2。