FMCW 레이더 주파수합성기용 델타-시그마 변조기의 시뮬레이션

A Simulation of Δ-Σ Modulators for Frequency Synthesizers of FMCW Radars

1단 2차 다중 피드백 델타-시그마 변조기와 2단 2차 MASH 델타-시그마 변조기를 해석하였으며 Simulink와 Matlab을 사용한 시뮬레이션을 수행하여 동작 특성을 비교한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다: 1) 두 델타-시그마 변조기는 군지연 왜곡을 일으키지 않는다. 2) 잡음 성형 성능은 거의 같으며 잡음 성형의 결과 전력스펙트럼 밀도는 40 dB/dec의 기울기를 갖는다. 3) 스퓨리어스 톤은 없다. 4) 두 변조기의 입력 범위는 공통적으로 -1부터 1까지이다. 5) 2단 MASH 변조기는 출력이 2 비트(4 레벨)이어서 PLL의 주파수 분주기와 charge pump의 설계가 복잡해진다

After a single-stage, second-order, multiple-feedback Δ-Σ modulator and a two-stage, second-order MASH Δ-Σ modulator were analyzed and simulated using Simulink and Matlab and their characteristics were compared, the following result was obtained: 1) The two Δ-Σ modulators do not have group delay distortion. 2) The characteristics of the noise shaping are nearly identical. As a result of the noise shaping, the power spectral densities have slope of 40 dB/dec. 3) There was no spurious tone. 4) The input range of the two modulators is from -1 to +1 in common. 5) Because the output of the two-stage MASH modulator is 2-bits(4-levels), design of frequency dividers and charge pumps of PLL are more demanding.