一种基于数字锁相环的调频发射器架构

KT0801系统架构

基于DSP的调频FM发射器架构如图2所示，它提供了一个真正的系统级芯片解决方案。和现存的用模拟方式直接频率调制音频信息的产品不同，KT Micro公司实现了用纯数字方式来进行频率调制、预加重、导频音和信号合成。

图2： KT0801调频发射器的系统架构

立体声音频信号首先由可编程放大器(PGA)和低通滤波器(LPF)模块进行放大和滤波。

它们之间的连接既可以是直流耦合也可以是交流耦合。如果选择交流耦合的话，片上电路能自动提供直流偏置。无论选择哪种增益，LPF的3dB频率被设定在20KHz附近。LPF能够滤除任何来自立体声源的高频噪声和LPF自身的噪声。PGA提供多重增益设定让FM发射器可以根据不同的音源优化设置。KT Micro公司特有的电路结构和偏置校准方式可以实现非常高的线性度和低噪声，同时还保持了极低的功耗。

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。