Entwurf Σ-Δ-PLL-basierter [Sigma-Delta-PLL-basierter] Frequenzgeneratoren höherer Ordnung für drahtlose digitale Kommunikationssysteme

Phasenregelkreis- (oder PLL-) basierte Frequenzgeneratoren erzeugen die in heutigen momolithischen drahtlosen Transceivern benötigten Referenzschwingungen, mit deren Hilfe Signale im Frequenzbereich zu hohen oder zu niedrigen Frequenzen hin verschoben werden. Die modernen Kommunikationsstandards, wie Bluetooth oder GSM, erfordern dabei möglichst nebenbandaussendungsarme Schwingungen. Außerdem müssen die Frequenzgeneratoren bei einem erforderlichen Wechsel der Trägerfrequenz sehr schnell mit hoher Genauigkeit einschwingen. Zur Erfüllung dieser Anforderungen häufig verwendete, so genannte PLL-basierte-sigma-delta-Fractional-N-Frequenzgeneratoren leisten das Gewünschte. Bei ihrem Entwurf sind aber die Anzahl und Lage der Pole des Regelkreises und damit des Schleifenfilters geeignet festzulegen. Dabei sind nicht nur Durchtrittsfrequenz und Phasenreserve, sondern auch die hohe erforderliche Frequenzgenauigkeit und die genauen Entstehungsmechanismen der Nebenbandaussendungen zu berücksichtigen. Die in dieser Arbeit vorgeschlagene Entwurfsmethodik beruht auf der Verwendung numerischer Optimierungsverfahren, einer hohen Anzahl der Pole des Regelkreises und dem Einsatz von Gm-C-Biquads als Baublöcke im Schleifenfilter.