Estructura de sintetizador de frecuencia totalmente digital para aplicaciones de IoT e IoV
Autores: Jurgo, Marijan; Navickas, Romualdas
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Estructura de sintetizador de frecuencia totalmente digital para aplicaciones de IoT e IoV
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Internet de las cosas
Sintetizador de frecuencia
Filtro digital
Convertidor de tiempo a digital
Oscilador controlado digitalmente
Ruido de fase
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
En los últimos años, el número de servicios y dispositivos de Internet de las Cosas (IoT) está creciendo y las tecnologías de Internet de los Vehículos (IoV) están emergiendo. Un transceptor multibanda con sintetizadores de frecuencia de alto rendimiento debería ser utilizado para soportar una multitud de estándares inalámbricos existentes y en desarrollo. En este documento se discuten las fuentes de ruido de un sintetizador de frecuencia totalmente digital a través de un modelo de dominio de frecuencia de sintetizadores, y se analiza el impacto del ruido inducido por los bloques principales de los sintetizadores en el ruido de fase general de los sintetizadores de frecuencia. Se definen los requisitos para el convertidor de tiempo a digital (TDC), el oscilador controlado digitalmente (DCO) y el filtro digital adecuado para el sintetizador de frecuencia totalmente digital para aplicaciones de IoT e IoV. Se presenta la estructura de los sintetizadores de frecuencia, que nos permite cumplir con los requisitos definidos. Sus principales partes son un TDC Vernier 2D basado en osciladores de anillo con compuerta, que puede lograr una resolución cercana a 1 ps; un DCO de tanque LC de múltiples núcleos, cuyo rango de ajuste es de 4.3-5.4 GHz cuando se utilizan dos núcleos y el ruido de fase es de -116.4 dBc/Hz a 1 MHz de desviación del portador de 5.44 GHz; un filtro digital compuesto por etapas de ganancia proporcional e integral y etapas adicionales de filtro de respuesta infinita. Dicha estructura nos permite lograr un ruido de fase en banda del sintetizador inferior a -100 dBc/Hz, un ruido de fase fuera de banda igual a -134.0 dBc/Hz y nos permite configurar un sintetizador como tipo-I o tipo-II y cambiar su orden de primero a sexto.
Descripción
En los últimos años, el número de servicios y dispositivos de Internet de las Cosas (IoT) está creciendo y las tecnologías de Internet de los Vehículos (IoV) están emergiendo. Un transceptor multibanda con sintetizadores de frecuencia de alto rendimiento debería ser utilizado para soportar una multitud de estándares inalámbricos existentes y en desarrollo. En este documento se discuten las fuentes de ruido de un sintetizador de frecuencia totalmente digital a través de un modelo de dominio de frecuencia de sintetizadores, y se analiza el impacto del ruido inducido por los bloques principales de los sintetizadores en el ruido de fase general de los sintetizadores de frecuencia. Se definen los requisitos para el convertidor de tiempo a digital (TDC), el oscilador controlado digitalmente (DCO) y el filtro digital adecuado para el sintetizador de frecuencia totalmente digital para aplicaciones de IoT e IoV. Se presenta la estructura de los sintetizadores de frecuencia, que nos permite cumplir con los requisitos definidos. Sus principales partes son un TDC Vernier 2D basado en osciladores de anillo con compuerta, que puede lograr una resolución cercana a 1 ps; un DCO de tanque LC de múltiples núcleos, cuyo rango de ajuste es de 4.3-5.4 GHz cuando se utilizan dos núcleos y el ruido de fase es de -116.4 dBc/Hz a 1 MHz de desviación del portador de 5.44 GHz; un filtro digital compuesto por etapas de ganancia proporcional e integral y etapas adicionales de filtro de respuesta infinita. Dicha estructura nos permite lograr un ruido de fase en banda del sintetizador inferior a -100 dBc/Hz, un ruido de fase fuera de banda igual a -134.0 dBc/Hz y nos permite configurar un sintetizador como tipo-I o tipo-II y cambiar su orden de primero a sexto.