基于脉冲频率调制视角的Σ-Δ调制器新解

VCO-ADC产生噪声整形的量化噪声这一事实表明，频率调制与Σ-Δ调制之间应当存在某种联系。利用脉冲频率调制解释VCO-ADC与一阶Σ-Δ调制器之间联系的工作已有报道。本文试图将基于脉冲频率调制的理论推广至一般的Σ-Δ调制器。我们表明，Σ-Δ调制与脉冲频率调制之间的这种联系依赖于一种采样不变性性质，该性质定义了两者之间的等价关系。这一新颖视角使得我们能够超越Σ-Δ调制器的白量化噪声模型，揭示某些非线性现象的起源。我们首先预测了无法由电路非线性解释的杂散音调。多比特与单比特调制器被证明属于同一类通用系统。最后，利用我们的模型分析了量化器过载。该结果应用于一阶、二阶和三阶连续时间Σ-Δ调制器，并进一步推广至一般情况。