DSP sistemai reikia sinusinės bangos formos arba kitos periodinės bangos formos generavimo. Vienas iš šių bangų formų generavimo metodų daugiausia apima „NCO (skaitmeniškai valdomus osciliatorius), kai skaitmeninis akumuliatorius naudojamas adresui paversti sinusiniu LUT (peržvalgos lentelė). Sistema yra labai paplitusi tiek programinėje, tiek techninėje įrangoje. Taigi tai leidžia nedelsiant pakeisti generuojamos bangos formos momentinį dažnį / fazę, išlaikant pastovią fazės savybę išėjime. Kai jis bus sujungtas su a DAC Norėdami generuoti analoginę o/p bangos formą, sistema vadinama DDS arba tiesioginiu skaitmeniniu sintezatoriumi. Taigi šiame straipsnyje aptariama a apžvalga skaitmeniniu būdu valdomas generatorius arba puskarininkis – darbas su programomis.
Kas yra skaitmeniniu būdu valdomas osciliatorius?
Skaitmeniniu būdu valdomas generatorius yra skaitmeninis signalo generatorius, generuojantis sinchroninę, diskrečiojo laiko ir diskrečiųjų reikšmių bangos formą, kuri paprastai yra sinusinė, kai projektuojant kontroliuojamas signalo dažnis arba fazė. Šie generatoriai dažnai derinami su DAC (skaitmeninio ir analoginio keitikliu) išvestyje, kad būtų sukurtas tiesioginis DDS arba skaitmeninis sintezatorius. NCO teikia daug pranašumų, palyginti su kitų tipų generatoriais, atsižvelgiant į tikslumą, judrumą, patikimumą ir stabilumą. Taigi, D klasės garso stiprintuvai, tonų generatoriai, apšvietimo valdymas, fluorescenciniai balastai ir radijo derinimo grandinės yra naudingi NCO. Skaitmeniniu būdu valdomas osciliatorius naudojamas įvairiose ryšių sistemose, tokiose kaip radarų sistemos, skaitmeninės PLL, radijo sistemos, tvarkyklės kelių lygių PSK/ FSK moduliatoriai ar demoduliatoriai ir daugelis kitų.
funkcijos
Skaitmeniniu būdu valdomų generatorių savybės yra šios.
Išvesties dažnis
NCO generuojamas išėjimo dažnis yra didelis, kuris daugiausia priklauso nuo Nr. bitų Pavyzdžiui; 20 bitų dydis generuoja iki 32 MHz, tačiau 16 bitų dydis gali generuoti tik 500 KHz.
Lankstus išėjimas
NCO išvestį galima nustatyti į stabilų darbo ciklą, kitaip į impulsų dažnio formą.
Veikia mažos galios miego režimu
Skaitmeniniu būdu valdomas generatorius gali veikti miego režimu ir nepriklauso nuo procesoriaus.
Keli laikrodžių šaltiniai
Skaitmeniniu būdu valdomas generatorius gali naudoti Nr. vidinių ir išorinių laikrodžių šaltinių.
N bitų laikmačio/skaitiklio funkcionalumas
Skaitmeniniu būdu valdomas generatorius taip pat gali būti naudojamas kaip bendrosios paskirties 20 bitų laikmatis/skaitiklis naujame darbo režime.
Puskarininkio osciliatoriaus architektūra
Skaitmeniniu būdu valdomo osciliatoriaus architektūra parodyta žemiau. Šią architektūrą sudaro dvi pagrindinės dalys PA (fazės akumuliatorius) ir PAC (fazės į amplitudę keitiklis).
Fazių akumuliatorius prideda dažnio valdymo vertę prie vertės, laikomos jo išvestyje kiekviename CLK mėginyje. Fazės ir amplitudės keitiklis pateikia amplitudės pavyzdį, atitinkantį fazės akumuliatoriaus išvesties žodį, kaip signalo paieškos lentelės indeksą. Kartais interpoliacija naudojama kartu su LUT, siekiant padidinti tikslumą ir sumažinti fazės klaidos triukšmą. Skaitmeniniu būdu valdomoje osciliatoriaus programinėje įrangoje matematinės procedūros, tokios kaip galios serijos, gali būti naudojamos fazei paversti amplitude.
Įjungus laikrodžio rodyklę, PA arba fazinis akumuliatorius tiesiog sukuria modulo 2^N pjūklo danties signalą, po kurio jis pakeičiamas per PAC (fazės į amplitudę keitiklį) į atrinktą sinusoidę. Čia „N“ yra Nr. nešamų bitų fazės akumuliatoriuje.
Pernešamų bitų skaičius, pvz., „N“, nustato osciliatoriaus dažnio skiriamąją gebą ir paprastai yra daug didesnė nei Nr. bitų, apibūdinančių PAC paieškos lentelės atminties erdvę.
Jei fazės ir amplitudės keitiklio talpa yra 2^M, tada fazės akumuliatoriaus išvesties žodis turėtų būti sumažintas iki M bitų, kaip parodyta aukščiau esančiame paveikslėlyje. Tačiau šie bitai naudojami interpoliacijai. Fazės išvesties žodžio sumažinimas nekeičia dažnio tikslumo, tačiau sukuria laiku kintančią periodinę fazės paklaidą, kuri yra pagrindinis klaidingų produktų šaltinis.
Dažnio tikslumą, palyginti su CLK dažniu, riboja tik matematikos, naudojamos fazei apskaičiuoti, tikslumas. Kadangi skaitmeniniu būdu valdomi generatoriai suvokia fazę ir dažnį ir gali būti šiek tiek modifikuoti, kad generuotų dažnio moduliuotą arba fazės moduliuotą išvestį sumuojant tinkamame mazge, kitu atveju duokite kvadratinius išėjimus.
Kaip veikia skaitiniu būdu valdomas osciliatorius?
NCO modulis išėjimo signalui generuoti naudoja akumuliatoriaus perpildymą. Taigi, akumuliatoriaus perpildymas buvo valdomas keičiama prieaugio verte, o ne tik vienu CLK signalu. Tai yra pranašesnė už paprastą laikmačiu valdomą skaitiklį, nes padalijimo laipsnis nesikeičia dėl ribotos Prescaler arba postscaler daliklio vertės. Skaitmeniniu būdu valdomas generatorius yra labai naudingas tais atvejais, kai reikalingas dažnio tikslumas ir puiki skiriamoji geba esant fiksuotam darbo ciklui.
Skaitmeniniu būdu valdomas generatorius tiesiog veikia, dažnai pridedant fiksuotą vertę prie akumuliatoriaus. Taigi, papildymai vyks įvesties CLK greičiu. Kartais akumuliatorius persipildo per pernešimą, kuris yra neapdoroto NCO išvestis. Tai efektyviai sumažina įvestį CLK per įtrauktos vertės ir didžiausios akumuliatoriaus vertės santykį.
Be to, NCO išvestį galima modifikuoti tiesiog ištempiant impulsą. Po to modifikuota NCO išvestis viduje paskirstoma kitiems išoriniams įrenginiams ir pasirinktinai išvedama į įvesties / išvesties kaištį. Akumuliatoriaus perpildymas taip pat gali sukelti pertrūkį.
NCO laikotarpis keičiasi atskirais žingsniais, kad būtų sukurtas vidutinis dažnis. Taigi ši išvestis daugiausia priklauso nuo priėmimo grandinės pajėgumo vidutiniam NCO išėjimui sumažinti neapibrėžtumą.
NCO modulio perpildymas daugiausia priklauso nuo šios formulės
Akumuliatoriaus perpildymo greitis = akumuliatoriaus perpildymo vertė / įvesties CLK dažnis + padidėjimo vertė.
Kas yra fazės akumuliatorius?
Tai modulo-N skaitiklis, apimantis 2^N skaitmenines sąlygas, kurios padidinamos kiekvienam sistemos laikrodžio įvesties signalui. Prieaugio dydis daugiausia priklauso nuo derinimo žodžio reikšmės, o M taikomas akumuliatoriaus sumavimo pakopai. Derinimo žodis tiesiog nustato žingsnio dydžio skaitiklio žingsnius.
NCO Osciliatoriaus pranašumai
Skaitmeniniu būdu valdomų generatorių pranašumai yra šie.
- Skaitmeniniu būdu valdomas generatorius, palyginti su kitų tipų generatoriais, suteikia daug privalumų stabilumo, tikslumo ir patikimumo požiūriu.
- Šie generatoriai turi lanksčią architektūrą, todėl jie lengvai leidžia programuoti, pvz., skrydžio dažnį ar fazę.
- Skaitmeniniu būdu valdomi generatoriai turi keletą pranašumų prieš kitus osciliatorių tipai kalbant apie judrumą, tikslumą, stabilumą ir patikimumą.
- NCO pranašumai leidžia dizaineriams greičiau suprojektuoti plokštes, sumažinti energijos sąnaudas, sutaupyti vietos nekilnojamajame turte ir sumažinti išlaidas.
NCO Osciliatoriaus naudojimas
Skaitmeniniu būdu valdomų osciliatorių pritaikymas apima šiuos dalykus.
- Skaitmeniniu būdu valdomas generatorius yra naudojamas ten, kur reikalingas aukšto dažnio tikslumas, linijinio dažnio valdymas ir puiki skiriamoji geba esant fiksuotam darbo ciklui, pavyzdžiui, balasto ir apšvietimo valdymas, rezonansiniai maitinimo šaltiniai ir tonų generatoriai.
- NCO yra įprastos skaitmeninės grandinės, naudojamos įvairiose laiko nustatymo programose, tokiose kaip greičio konvertavimas, dažnių sintezė ir CLK generavimas.
- NCO daugiausia naudojamas pagrindinių signalų, tokių kaip sinusinis, kosinusas, LFM arba linijinio dažnio moduliavimo, Gauso, generavimui lustuose.
- NCO modulis yra laikmatis, kuris generuoja išėjimo signalą, naudodamas akumuliatoriaus perpildymą.
- Tai labai svarbu taikant radijo derinimo grandines, valdant apšvietimą, fluorescencinius balastus, tonų generatorius ir D klasės garso stiprintuvus.
- Jie dažnai naudojami kartu su DAC prie o/p kuriant DDS (tiesioginį skaitmeninį sintezatorių).
- Tai skaitmeninis dažnio generatorius, naudojamas triukšmingam osciliatoriaus i/p signalui valyti.
Tai linijinio dažnio programuojamas generatorius, naudojamas generuoti iki 32 MHz dažnius.
Taigi, visa tai yra apie paprastai valdomo osciliatoriaus apžvalga kuris veikia tiesiog įtraukiant vidinį akumuliatorių prie kiekvieno įvesties laikrodžio signalo didėjančio krašto. Taigi, NCO išėjimo dažnis yra proporcingas Nr. ciklų, kuriuos gauna akumuliatoriui perpildyti. Štai jums klausimas, kas yra osciliatorius?
