А.В. Королёв1

1 АО «Всероссийский НИИ радиотехники» (Москва, Россия)
1 teleret@mail.ru

Постановка проблемы. Многоканальные микросхемы цифрового синтеза (МСЦС) со сложением мощностей цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) позволяют расширить диапазон частот устройств синтеза сигналов и их функциональные возможности. При воздействии таких схем на общую нагрузку в спектре их выходного сигнала появляются дополнительные спектральные составляющие, обусловленные одновременной работой нескольких каналов ЦАП. Однако в существующих моделях для расчета спектра выходного сигнала этих схем специфика работы многорежимных ЦАП не учитывается.

Цель. На основе единого подхода к анализу формируемого МСЦС сигнала разработать математическую модель выходного сигнала и его спектра для МСЦС различного назначения.

Результаты. Предложена математическая модель дискретизированного сигнала, учитывающая работу нескольких ЦАП на общую нагрузку. Получены выражения для расчета комплексного спектра выходного колебания многоканальной схемы цифрового синтеза в различных режимах работы. Приведены результаты численного моделирования при отклонениях коэффициентов передачи ЦАП каналов и с учетом дискретных побочных составляющих усечения кода фазы и квантования по амплитуде.

Практическая значимость. Полученные результаты могут быть использованы при разработке синтезаторов частот, выполненных с использованием многоканальных схем цифрового синтеза.

Королёв А.В. Моделирование спектра выходного колебания многоканальных схем цифрового синтеза // Успехи современной радиоэлектроники. 2025. T. 79. № 9. С. 26–35. DOI: https://doi.org/10.18127/ j20700784-202509-04

1. Beauchamp D., Chugg K.M. Analysis and calibration for wideband times-2 interleaved current-steering DACs // IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers. 2022. V. 69. № 11. Р. 4429-4442.
2. Jenq Y.C. A review on Fourier spectrum of D/A outputs with non-uniformly sampled data and time-varying clocks // Measurement. 2004. V. 35. № 2. P. 115-121.
3. Jenq Y.C. Direct digital synthesizer with jittered clock. IEEE transactions on instrumentation and measurement. 1997. V. 46. № 3. P. 653-655.
4. Jenq Y.C. Digital-to-analog (D/A) converters with nonuniformly sampled signals. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement. 1996. V. 45. № 1. P. 56-59.
5. Black W.C., Hodges D.A. Time interleaved converter arrays // IEEE Journal of Solid-state circuits. 1980. V. 15. № 6. P. 1022-1029.
6. Якименко К.А., Ромашов В.В., Докторов А.Н. Оптимизация спектральных характеристик гибридных синтезаторов частот на основе быстродействующих цифро-аналоговых преобразователей // Радиотехнические и телекоммуникационные системы. 2023. № 3. С. 53-60.
7. Glascott-Jones A. et al. Results from a prototype 6GSps digital to analogue converter with greater than 7 GHz analogue bandwidth // 2016 11th European Microwave Integrated Circuits Conference (EuMIC). IEEE. 2016. P. 385-388.
8. Королeв А.В., Рыков С.Г. Анализ фазовых и амплитудных шумов многорежимных цифро-аналоговых преобразователей в режимах RZ, NRZ и RF // Радиотехника. 2024. Т. 88. № 2. С. 4138-155. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202402-17.
9. Clara M. High-performance D/A-converters: Application to digital transceivers. Springer Science & Business Media. 2012. Т. 36.
10. Torosyan A., Willson A.N. Exact analysis of DDS spurs and SNR due to phase truncation and arbitrary phase-to-amplitude errors // Proceedings of the 2005 IEEE International Frequency Control Symposium and Exposition. IEEE. 2005. P. 50–58.
11. Clavier A.G., Panter P.F., Grieg D.D. Distortion in a pulse count modulation system. Transactions of the American Institute of Electrical Engineers. 1947. V. 66. № 1. P. 989-1005.
12. Королев А.В., Рыков С.Г. К вопросу об измерениях фазовых шумов цифровых вычислительных синтезаторов // Сб. трудов XXXI Междунар. науч.-технич. конф. «Радиолокация, навигация, связь». 2025. Т. 6. С. 79-88.