用于xDSL的自激振蕩線路驅(qū)動器研究和實現(xiàn).pdf

1、在ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)和VDSL(Very-high-bit-rateDigital Subscriber Line)上采用的離散多音調(diào)制技術(shù),雖可以最大限度利用信道容量,但其較大的波峰系數(shù)使模擬前端中的線路驅(qū)動器效率較低,其功耗占模擬前端總功耗的70％以上,因此提高線路驅(qū)動器的效率成為迫切需求。
　　 采用AB類結(jié)構(gòu)的ADSL和VDSL線路驅(qū)動器,在不考慮匹配阻抗功耗

2、時的效率分別僅為15％和5％左右。理論上采用G類或H類結(jié)構(gòu)可以提升效率,但在實際應(yīng)用中效果有限。采用自激振蕩功率放大器(Self-Oscillating PowerAmplifier,SOPA)結(jié)構(gòu)的D類線路驅(qū)動器,具有較高的效率,在ADSL應(yīng)用時效率可達(dá)47％。但目前所采用的SOPA結(jié)構(gòu)所能達(dá)到的極限環(huán)頻率較小,且在信號頻率較高時系統(tǒng)增益下降較大,限制了其在更高帶寬下的應(yīng)用。
　　 SOPA是一個閉環(huán)強非線性系統(tǒng),其行為描述較

3、為困難.本文根據(jù)控制極限環(huán)頻率方式的不同,對SOPA進(jìn)行了分類,采用三正弦輸入描述函數(shù)、時域分析、傅里葉級數(shù)展開、經(jīng)驗公式等方法,對它們的極限環(huán)頻率、系統(tǒng)增益、諧波失真和互調(diào)失真等參數(shù)進(jìn)行了分析,建立了線性化模型,可以給設(shè)計者較好的指導(dǎo)作用。極限環(huán)頻率由延時決定的SOPA(Delay-determined SOPA,D-SOPA)結(jié)構(gòu)因其可達(dá)到相對較高的極限環(huán)頻率和較好的諧波失真,而被采用作為VDSL線路驅(qū)動器的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)。
　　

4、 為驗證上述理論分析,本文以VDSL線路驅(qū)動器為目標(biāo),采用1階D-SOPA結(jié)構(gòu)在TSMC0.25-μm2.5／3.3-V CMOS工藝上進(jìn)行了實現(xiàn)。測試結(jié)果顯示,系統(tǒng)的極限環(huán)頻率、線性度等的理論分析和仿真與實驗結(jié)果較吻合,驗證了D-SOPA的可行性。在7.2-MHz帶寬內(nèi),最大SFDR可達(dá)69 dBc,輸出到線上的功率為8.4dBm時,效率可達(dá)12％.但是在極限環(huán)頻率較高時,由于電源、地上的di／dt噪聲,積分器中反饋跨導(dǎo)引起的偶次諧波