Программно-управляемый функциональный генератор

Рис. 1.2. Функциональная схема AD9833

Синусоидальные сигналы (рис.1.3) можно представить в виде их мгновенного значения a(t) = sin(ωt). Однако это нелинейное представление сигнала и его генерация предпочтительна с использованием кусочных конструкций. С другой стороны, представление в угловой форме линейно по своему характеру и представляет фазовый циклический сдвиг на фиксированный угол для каждой единицы времени. Угловая скорость зависит от частоты сигнала и равна ω = 2πf.

Рис. 1.3. Синусоидальный сигнал.

С учетом того, что фаза синусоидального сигнала линейная и известен период повторения, фазовый сдвиг для периода может быть определен как Δφ = ωΔt. Отсюда ω = Δφ/Δt = 2πf. Решая относительно f и заменяя тактовую частоту на период (1/fMCLK), получим

f = Δφ × fMCLK/2π.

Компонент AD9833 генерирует сигналы, используя данное выражение. Это достигается посредством применения следующих функциональных узлов: цифрового управляемого генератора с фазовым модулятором, таблицы синусов (SIN ROM) и цифро-аналогового преобразователя (рис. 1.2). Управляемый генератор и фазовый модулятор состоят из двух частотных регистров, фазового аккумулятора, двух фазовых регистров сдвига и схемы суммирования фаз. Таблица SIN ROM используется для преобразования информации с частотных и фазовых регистров с целью формирования совместно с ЦАП синусоидальных сигналов на выходе. Этим процессом управляют разряды MODE и OPBITEN, коммутируя соответствующие цепи генератора. Если таблица SIN ROM исключается из процесса формирования сигнала при переключении MUХ1 разрядом MODE, ЦАП будет генерировать линейную треугольную функцию. В этом случае SIN ROM может быть отключена разрядом SLEEP2. Получение прямоугольных колебаний достигается подключением к выходу схемы компаратора разрядом OPBITEN с возможным отключением ЦАП посредством SLEEP1. Частота последовательности прямоугольных импульсов на выходе при необходимости может быть уменьшена в два раза, что обеспечивается разрядом DIV2 управляющего регистра.

Программирование генератора производится путем загрузки данных в устройство в виде шестнадцатиразрядных слов под управлением последовательности тактовых импульсов SCLK. Вход FSYNC (рис. 1.4) содержит триггер уровня, который обеспечивает кадровую синхронизацию и включение генератора.

Так как компонент имеет различные выходные функции, он может быть использован в разнообразных применениях, в частности, в качестве и автономного генератора. Наряду с традиционными, возможно применение в областях, в которых требуются модулированные колебания. Устройство может быть использовано как для реализации простых типов модуляции, таких как FSK, так и более сложных GMSK, QPSK и ряда других.

В схеме на рис. 1.4 компонент D1 типа 74НСТ244 предназначен для буферизации шины данных и управления, но может быть исключен из схемы, если микроконтроллер конструктивно расположен вблизи от генератора. Так как AD9833 имеет стандартный последовательный интерфейс, он может быть подключен непосредственно к различным микропроцессорам. На рис. 1.5 приведен последовательный интерфейс AD9833 и микроконтроллера 80С51/80L51.

Интересное из раздела

Анализ алгоритмов цифровой обработки сигналов. Исследование корректирующих способностей циклических кодов
цифровой сигнал циклический код Цифровой фильтр - в электронике любой фильтр, обрабатывающий цифровой сигнал с целью выделения и/или подавления определённых частот этого ...

Проект макета на основе PIC контроллера
Сегодняшний день развития вычислительной техники характеризуется бурным развитием сетевых технологий. При этом, основной упор делается на технологии, позволяющи ...

Цифровой УКВ-приемник
В последние несколько лет заметна тенденция резкого сокращения сроков проектирования новых изделий при все возрастающих требованиях к их качественным характеристикам. Это ...