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1、 射頻電路基礎(chǔ)大作業(yè) 學(xué) 院 電子工程學(xué)院姓 名 56 / 58題目要求題目一:基于Multisim仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計(jì)1.1 基本要求參考教材射頻電路基礎(chǔ)第五章振幅調(diào)制與解調(diào)中有關(guān)差分對(duì)放大器調(diào)幅和二極管調(diào)幅的原理,選擇元器件、調(diào)制信號(hào)和載波參數(shù),完成Multisim電路設(shè)計(jì)、建模和仿真,實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制信號(hào)的輸出和分析。1.2 實(shí)踐任務(wù)(1) 選擇合適的調(diào)制信號(hào)和載波的振幅、頻率,通過(guò)理論計(jì)算分析,正確選擇晶體管和其它元件;搭建單端輸出的差分對(duì)放大器,實(shí)現(xiàn)載波作為差模輸入電壓,調(diào)制信號(hào)控制電流源情況下的振幅調(diào)制;調(diào)整二者振幅,實(shí)現(xiàn)基本無(wú)失真的線性時(shí)變電路調(diào)幅;觀察記錄電路參數(shù)、調(diào)制信號(hào)、載波
2、和已調(diào)波的波形和頻譜。(2) 參考例5.3.1,修改電路為雙端輸出,對(duì)比研究平衡對(duì)消技術(shù)在該電路中的應(yīng)用效果。(3) 選擇合適的調(diào)制信號(hào)和載波的振幅、頻率,通過(guò)理論計(jì)算分析,正確選擇二極管和其它元件;搭建單二極管振幅調(diào)制電路,實(shí)現(xiàn)載波作為大信號(hào),調(diào)制信號(hào)為小信號(hào)情況下的振幅調(diào)制;調(diào)整二者振幅,實(shí)現(xiàn)基本無(wú)失真的線性時(shí)變電路調(diào)幅;觀察記錄電路參數(shù)、調(diào)制信號(hào)、載波和已調(diào)波的波形和頻譜。(4) 參考例5.3.2,修改電路為雙回路,對(duì)比研究平衡對(duì)消技術(shù)在該電路中的應(yīng)用效果。題目二:數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的集成器件學(xué)習(xí)2.1 基本要求射頻電路基礎(chǔ)第八章數(shù)字調(diào)制與解調(diào)是調(diào)制信號(hào)為數(shù)字基帶信號(hào)時(shí)的調(diào)制與解調(diào),是第五章
3、和第七章的擴(kuò)展,直接面向應(yīng)用。學(xué)生可以通過(guò)自學(xué)了解基本理論,并認(rèn)識(shí)數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的集成器件。2.2 實(shí)踐任務(wù)(1) 學(xué)習(xí)數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的基本原理,重點(diǎn)是原理框圖和波形。(2) 上網(wǎng)查詢英文資料,選擇一種數(shù)字調(diào)制或解調(diào)的集成芯片,根據(jù)芯片資料學(xué)習(xí)其性能參數(shù)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和相關(guān)電路。 題目一:基于Multisim仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計(jì) 摘要調(diào)制就是對(duì)信號(hào)源的信息進(jìn)行處理加到載波上,使其變?yōu)檫m合于信道傳輸?shù)男问降倪^(guò)程。就是使載波隨信號(hào)而改變的技術(shù)。一般來(lái)說(shuō),信號(hào)源的信息也稱為信源,含有直流分量和頻率較低的頻率分量,稱為基帶信號(hào)。基帶信號(hào)往往不能作為傳輸信號(hào)因此必須把基帶信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)相對(duì)基帶頻率而言頻率
4、非常高的信號(hào)以適合于信道傳輸。這個(gè)信號(hào)叫做已調(diào)信號(hào)而基帶信號(hào)叫做調(diào)制信號(hào)。調(diào)制是通過(guò)改變高頻載波即消息的載體信號(hào)的幅度、相位或者頻率使其隨著基帶信號(hào)幅度的變化而變化來(lái)實(shí)現(xiàn)的。而解調(diào)則是將基帶信號(hào)從載波中提取出來(lái)以便預(yù)定的接收者也稱為信宿處理和理解的過(guò)程。調(diào)制的種類很多分類方法也不一致。按調(diào)制信號(hào)的形式可分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制。用模擬信號(hào)調(diào)制稱為模擬調(diào)制,用數(shù)據(jù)或數(shù)字信號(hào)調(diào)制稱為數(shù)字調(diào)制。按被調(diào)信號(hào)的種類可分為脈沖調(diào)制、正弦波調(diào)制和強(qiáng)度調(diào)制(如對(duì)非相干光調(diào)制)等。調(diào)制的載波分別是脈沖正弦波和光波等。正弦波調(diào)制有幅度調(diào)制、頻率調(diào)制和相位調(diào)制三種基本方式后兩者合稱為角度調(diào)制。此外還有一些變異的調(diào)制,
5、如單邊帶調(diào)幅、殘留邊帶調(diào)幅等。脈沖調(diào)制也可以按類似的方法分類。此外還有復(fù)合調(diào)制和多重調(diào)制等。不同的調(diào)制方式有不同的特點(diǎn)和性能。 第一章 信號(hào)振幅調(diào)制原理介紹 調(diào)制,就是用調(diào)制信號(hào)(如聲音、圖像等低頻或視頻信號(hào))去控制載波(其頻率遠(yuǎn)高于調(diào)制信號(hào)頻率,通常又稱“射頻”)某個(gè)參數(shù)的過(guò)程。載波受調(diào)制后成為已調(diào)波。設(shè)載波uc(t)的表達(dá)式和調(diào)制信號(hào)u(t)的表達(dá)式分別為根據(jù)調(diào)幅的定義,當(dāng)載波的振幅值隨調(diào)制信號(hào)的大小作線性變化時(shí),即為調(diào)幅信號(hào),則已調(diào)波的波形如下圖1。圖1振幅調(diào)制即就是用調(diào)制信號(hào)去控制載波信號(hào)的振幅,使載波的振幅按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化。 設(shè)調(diào)制信號(hào)為: 載波信號(hào)為: 則根據(jù)振幅調(diào)制的定義,可
6、以得到普通調(diào)幅波的表達(dá)式為:式中m稱為調(diào)幅度(調(diào)制度)。為使已調(diào)波不失真,調(diào)制度m 應(yīng)小于或等于1,當(dāng)m>1時(shí),此時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重失真,稱之為過(guò)調(diào)制失真。將上式用三角公式展開,可得到:由上式看出,單頻調(diào)制的普通調(diào)幅波由三個(gè)高頻正弦波疊加而成:載波分量,上邊頻分量,下邊頻分量。在多頻調(diào)制的情況下,各邊頻分量就組成了上下邊帶。在調(diào)制過(guò)程中,將載波抑制就形成了抑制載波雙邊帶信號(hào),簡(jiǎn)稱雙邊帶信號(hào),用 DSB表示;如果DSB信號(hào)經(jīng)邊帶濾波器濾除一個(gè)邊帶或在調(diào)制過(guò)程中直接將一個(gè)邊帶抵消,就形成單邊帶信號(hào),用 SSB 表示。 由以上討論可以看出,若先將調(diào)制信號(hào)和一個(gè)直流電壓相加,然后再與載波一起作用到 乘法
7、器上,則乘法器的輸出將是一個(gè)普通調(diào)幅波;若調(diào)制信號(hào)直接與載波相乘,或在 AM 調(diào) 制的基礎(chǔ)上抑制載波,即可實(shí)現(xiàn) DSB 調(diào)制;將 DSB 信號(hào)濾掉一個(gè)邊帶,即可實(shí)現(xiàn) SSB 調(diào) 制。從頻域上看,振幅調(diào)制把調(diào)制信號(hào)u的頻譜從低頻頻段搬移到高頻頻段,成為調(diào)幅信號(hào)uam的頻譜;振幅解調(diào)則把uam的頻譜從高頻頻段搬移回低頻頻段,恢復(fù)u的頻譜。 u包含多個(gè)頻率分量時(shí),以上頻譜搬移不改變各個(gè)頻率分量的相對(duì)振幅和頻差,即信號(hào)的頻譜結(jié)構(gòu)不變, 稱為線性頻譜搬移。 根據(jù)調(diào)幅的定義,當(dāng)載波的振幅值隨調(diào)制信號(hào)的大小作線性變化時(shí),即為調(diào)幅信號(hào)。已調(diào)幅波振幅變化的包絡(luò)形狀與調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律相同,而其包絡(luò)內(nèi)的高頻振蕩頻
8、率仍與載波頻率相同,表明已調(diào)幅波實(shí)際上是一個(gè)高頻信號(hào)??梢姡{(diào)幅過(guò)程只是改變載波的振幅,使載波振幅與調(diào)制信號(hào)成線性關(guān)系,即使Ucm變?yōu)閁cm+KaUmcost。 第二章 差分放大器調(diào)幅1:差分對(duì)放大器調(diào)幅原理差分放大器在電路調(diào)制中有著廣泛的應(yīng)用。如下圖2所示的單端輸出的差分對(duì)放大器調(diào)幅原理電路中,uc為差模輸入電壓, 在交流通路中加在晶體管V1和V2的基極之間; u控制電流源的電流,即晶體管V3的集電極電流iC3。圖2圖2(b)所示的轉(zhuǎn)移特性給出了V1和V2的集電極電流。ic1和ic2與uc和ic3之間的關(guān)系。根據(jù)差分對(duì)放大器的電流方程,有:其中, UT為熱電壓。 對(duì)電流源進(jìn)行分析可得到:則有
9、以下分三種情況討論I0(t)和g(t)中的雙曲正切函數(shù)(1) 當(dāng)Ucm<UT時(shí), 差動(dòng)放大器工作在線性區(qū), 雙曲正切函數(shù)近似為其自變量:(2) 當(dāng)Ucm>4UT時(shí), 差動(dòng)放大器工作在開關(guān)狀態(tài), 雙曲正切函數(shù)的取值為1或1, 即其中, k2(ct)稱為雙向開關(guān)函數(shù),其傅立葉級(jí)數(shù)展開式為(3) 當(dāng)Ucm的取值介于情況(1)和情況(2)之間時(shí), 差動(dòng)放大器工作在非線性區(qū), 雙曲正切函數(shù)可以展開成傅立葉級(jí)數(shù):傅立葉系數(shù)b2n 1(Ucm /UT),n = 1,2,3,的取值見附錄B,其中,x = Ucm /UT。仿真原理圖:一、 單端輸出(1)當(dāng)Ucm<UT時(shí):(Ucm=15mv),
10、工作在線性區(qū)輸出的一般調(diào)幅波和福頻特性為:(2)當(dāng)UT<Ucm<4UT時(shí):(Ucm=80mv),工作在非線性區(qū)輸出的一般調(diào)幅波和福頻特性為:(3)當(dāng)Ucm>4UT時(shí):(Ucm=120mv),工作在開關(guān)區(qū)輸出出的一般調(diào)幅波和福頻特性為2:差分對(duì)放大器平衡對(duì)消技術(shù)原理差分對(duì)放大器平衡對(duì)消技術(shù)原理圖如下圖3(a)(b)。圖3為了獲得更好得獲得調(diào)幅信號(hào),我們也可以采用雙端輸出的差分電路實(shí)現(xiàn)平衡對(duì)消,如圖3(a)晶體管V1和V2的集電極電流分別為: 其中晶體管V3提供電流源電流:,V3電流將在LC并聯(lián)諧振回路產(chǎn)生輸出電壓,而V1和V3中的集電極電流中的在LC回路中;流向相反,產(chǎn)生的電壓
11、反相相消,實(shí)現(xiàn)平衡對(duì)消,去除了再頻分量。當(dāng)時(shí)輸出電流為:對(duì)其進(jìn)行濾波就可以得到雙邊帶調(diào)幅信號(hào)。仿真原理圖:振幅特性:當(dāng),(Um=10mv)波形:輸出波形具有過(guò)零倒相現(xiàn)象說(shuō)明:此處會(huì)出現(xiàn)雙邊帶調(diào)幅,其波形圖仿真結(jié)果正確,但是理論其頻譜不應(yīng)該出現(xiàn)中間的那條5MHZ的頻率。(2)當(dāng)UT<U m時(shí):(U m=100mv)雙端輸出的差分放大電路一般適用于將載波作為直流電源控制電壓而且調(diào)制信號(hào)振幅較小時(shí)此時(shí)利用平衡對(duì)消技術(shù)可以達(dá)到較好的調(diào)幅效果。 第三章 二極管調(diào)幅1:?jiǎn)味O管調(diào)幅若二極管電路工作在大信號(hào)下(即輸入電壓幅度大于0.5V),這樣二極管主要工作于截止區(qū)和導(dǎo)通區(qū),則二極管的伏安特性可以近似
12、的用轉(zhuǎn)折的兩端折線逼近,且導(dǎo)通區(qū)折線的斜率為 若ucm>>um ,同時(shí), ucm 足夠大,二極管將在uc 的控制下輪流工作在導(dǎo)通區(qū)和截止區(qū),此時(shí),二極管的工作電流將為半個(gè)周期的余弦脈沖序列。 若忽略負(fù)載電阻 R L 的反作用; 當(dāng) UcmUB時(shí),二極管導(dǎo)通,流過(guò)二極管的電流為: 當(dāng) Ucm0時(shí),二極管截止,則流過(guò)二極管的電流為: iD=0 在 uc的整個(gè)周期內(nèi),流過(guò)二極管的電流可以表示為: 現(xiàn)引入開關(guān)函數(shù)(高度為 1 的單項(xiàng)周期性方波,稱為單向開關(guān)函數(shù)) 于是,二極管電流 iD可改寫為:其頻譜如圖所示:仿真電路圖:振幅特性:幅頻特性:2. 單平衡式二極管調(diào)制器 二極管特性實(shí)際是指數(shù)
13、曲線,所以實(shí)際單個(gè)二極管調(diào)制電路中存在著非線性失真。為了減小失真,采用了平衡對(duì)消技術(shù),將兩個(gè)完全相同的單個(gè)二極管調(diào)制器電路組成平衡式二極管調(diào)制器。由于Ucm>>Um,因此VD1、VD2可以近似認(rèn)為是受uc控制的開關(guān)。在理想二極管條件下,uc>0,VD1導(dǎo)通、VD2截止;uc<0時(shí),VD2導(dǎo)通、VD1截止。故得則總的輸出電壓原理圖:輸出波形:頻譜: 總結(jié)通過(guò)這次課程大作業(yè),對(duì)信號(hào)振幅調(diào)制的原理和方法有了更深的了解;理解了差分對(duì)放大器調(diào)幅的原理和相關(guān)性能的分析,了解了平衡對(duì)消技術(shù)的在實(shí)際電路中應(yīng)用和效果;對(duì)課本上的理論知識(shí)有了更客觀的認(rèn)識(shí)和理解。學(xué)會(huì)應(yīng)用軟件的仿真實(shí)驗(yàn),提高
14、了動(dòng)手能力和分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。參考文獻(xiàn) 1 趙建勛陸曼如鄧軍. 射頻電路基礎(chǔ). 西安:西安電子科技大學(xué)出版社.2011 2 孫肖子. 模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ). 西安:西安電子科技大學(xué)出版社.2008 3 張新喜 許軍 Multisim10電路仿真及應(yīng)用 北京 :機(jī)械工程出版社.2010 題目二:數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的集成器件學(xué)習(xí)芯片介紹: AD9852是近年推出的高速芯片,具有小型的80管腳表貼封裝形式,其時(shí)鐘頻率為300MHz,并帶有兩個(gè)12位高速正交DA轉(zhuǎn)換器、兩個(gè)48位可編程頻率寄存器、兩個(gè)14位可編程相位移位寄存器、12位幅度調(diào)制器和可編程的波形開關(guān)鍵功能,并有單路FSK和BPSK數(shù)據(jù)
15、接口,易產(chǎn)生單路線性或非線性調(diào)頻信號(hào)。當(dāng)采用標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘源時(shí),AD9852可產(chǎn)生高穩(wěn)定的頻率、相位、幅度可編程的正、余弦輸出,可用作捷變頻本地振蕩器和各種波形產(chǎn)生器。AD9852提供了48位的頻率分辨率,相位量化到14位,保證了極高頻率分辨率和相位分辯率,極好的動(dòng)態(tài)性能。其頻率轉(zhuǎn)換速度可達(dá)每秒100×106個(gè)頻率點(diǎn)。在高速時(shí)鐘產(chǎn)生器應(yīng)用中,可采用外接300MHz時(shí)鐘或外接低頻時(shí)鐘倍頻兩種方式,給電路板帶來(lái)了極大的方便,同時(shí)也避免了采用高頻時(shí)鐘帶來(lái)的問(wèn)題。在AD9852芯片內(nèi)部時(shí)鐘輸入端有420倍可編程參考時(shí)鐘鎖相倍頻電路,外部只需輸入一低頻參考時(shí)鐘60MHz,通過(guò)AD9852芯片內(nèi)部的倍
16、頻即可獲得300MHz內(nèi)部時(shí)鐘。300MHz的外部時(shí)鐘也可以采用單端或差分輸入方式直接作為時(shí)鐘源。AD9852采用33V供電,降低了器件的功耗。工作溫度范圍在40°C85°C。 (英文原圖)(中文簡(jiǎn)圖)基于AD9852的正弦信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘 要:基于直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS),采用AT89S51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)DDS集成芯片AD9852的控制,產(chǎn)生頻率和幅度可控的正弦信號(hào),重點(diǎn)介紹了硬件接口電路設(shè)計(jì)以及頻率、幅度控制的關(guān)鍵技術(shù)。1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1.1系統(tǒng)設(shè)計(jì)總框圖LED顯示單 片 機(jī)8279鍵控模塊 AD9852正弦發(fā)生器穩(wěn)壓電源AD8320放大模塊濾波器 正弦波 5
17、0MHz晶振 AD844波形變換三角波、方波輸出 圖1:系統(tǒng)總框圖1.2.1信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)方案.正弦撥發(fā)生器是設(shè)計(jì)的核心部分 采用直接數(shù)字式頻率合成(簡(jiǎn)稱DDS)。用隨機(jī)讀/寫存儲(chǔ)器RAM存儲(chǔ)所需波形的量化數(shù)據(jù),按不同的頻率要求以頻率控制字K為步進(jìn)對(duì)相位增量進(jìn)行累加,以累加相位值作為位置碼讀取存放在存儲(chǔ)器內(nèi)的波形數(shù)據(jù)。經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換和幅度控制,再濾波就可以得到所需要波形。由于DDS具有相對(duì)帶寬,頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間極短(可小于20uf),頻率分辯率高,全數(shù)字化結(jié)構(gòu)便于集成等優(yōu)點(diǎn),以及輸出相位連續(xù),頻率、相位和幅度均可實(shí)現(xiàn)程控,因此,可以完全滿足本題的要求。1.2.2濾波電路的設(shè)計(jì)方案 由于使用DDS芯
18、片,輸出的信號(hào)含有大量的雜散波,為使產(chǎn)生的信號(hào)平滑,需要對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行濾波。設(shè)計(jì)采用電感和電容構(gòu)成7階切比雪夫?yàn)V波器。1.2.3顯示方式選擇采用LCD液晶顯示。能夠顯示個(gè)種字符和多組字符一起顯示,可以有較好的人機(jī)界面。1.2.4鍵盤輸入方式選擇為了提高單片機(jī)的資源利用率,按鍵部分使用8279擴(kuò)展鍵盤,鍵盤與單片機(jī)連接。8279芯片與單片機(jī)之間通信方便,而且由8279對(duì)鍵盤進(jìn)行自動(dòng)掃描,可以去抖動(dòng),充分的提高了單片機(jī)的工作效率。1.2.5控制模塊的設(shè)計(jì)方案 用單片AT89S52作為系統(tǒng)的主控核心。單片機(jī)具有體積小,使用靈活的,易于人機(jī)對(duì)話和良好的數(shù)據(jù)處理,有較強(qiáng)的指令尋址和運(yùn)算功能等優(yōu)點(diǎn)。且單片
19、機(jī)功耗低,價(jià)格低廉的優(yōu)點(diǎn)。1.2.6.放器電路的設(shè)計(jì)方案采用可編程集成功率放大器。電路簡(jiǎn)單,控制靈活,失真小,輸出電壓容易控制。 2.電路設(shè)計(jì)2.1信號(hào)發(fā)生電路的設(shè)計(jì)和參數(shù)的計(jì)算AD9852內(nèi)部含高速、高性能D/A轉(zhuǎn)換器及高速比較器,外部接精密時(shí)鐘源,可產(chǎn)生一個(gè)頻譜純凈、頻率可編程的穩(wěn)定模擬正弦波。如圖2.1。對(duì)于計(jì)數(shù)容量為的相位累加器具有M個(gè)相位取樣點(diǎn)的正弦波波形存儲(chǔ)器,若頻率控制字為K,輸出信號(hào)頻率為,參考時(shí)中頻率為,則信號(hào)頻率為。2.2濾波器電路設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)采用7階切比雪夫?yàn)V波器。采用自繞電干與容值2100pF的電容連接。利用掃頻儀調(diào)整電感和電容的值,使濾波帶寬為020MHz,經(jīng)反復(fù)調(diào)整電
20、感電容參數(shù),達(dá)到設(shè)計(jì)要求的濾波電路如圖2.2。2.3DDS接口電路設(shè)計(jì)AD9852的I/O端口較多,考慮到利用資源的問(wèn)題,使用3片74HC573周圍AD9852的數(shù)據(jù)輸入和控制端口的狀態(tài)鎖存來(lái)解決單片機(jī)的I/O資源問(wèn)題,并在前端加入74HC14作為驅(qū)動(dòng)。2.4放大器電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的放大電路由AD8320可編程增益功率放大器構(gòu)成,所設(shè)計(jì)放大電路如圖 所視。AD8320上低噪聲增益線性驅(qū)動(dòng)器,輸出功率大,最大增益為26dB,256級(jí)可編程增益控制。內(nèi)含輸出匹配電阻。采用串行接口控制。如圖2.4。圖2.4(b)時(shí)序圖2.5鍵盤和顯示電路選擇鍵盤和顯示采用8279控制數(shù)碼管顯示最小系統(tǒng)板 ,板上有4x
21、5個(gè)按鍵,可編程顯示頻率和電壓等。為了控制簡(jiǎn)單,在外圍增加了控制鍵。如圖2.5。2.6電源電路的設(shè)計(jì)先通過(guò)變壓器把220V的交流點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)?5V的直流電。用LM7805穩(wěn)壓提供+5V穩(wěn)定電壓給單片機(jī)和AD9852系統(tǒng)板。用LM7812穩(wěn)壓提供+12V穩(wěn)定電壓給AD8320。2.7波形轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)系統(tǒng)中要把正弦波轉(zhuǎn)換為方波,再把方波轉(zhuǎn)換為三角波。由于頻率達(dá)到了1MHz,所以在正弦波變?yōu)榉讲〞r(shí),系統(tǒng)中用到了高速集成運(yùn)放AD844??紤]到在三角波轉(zhuǎn)換為方波時(shí)參數(shù)難于匹配,所以采用分頻段輸出三角波。DDS波形發(fā)生電路低通濾波器DDS接口電路功率放大電路 AD9852的串行接口時(shí)序圖鍵盤顯示電路3.1
22、SMG12864ZK引角功能3.2 SMG12864ZK具體指令介紹 1、清除顯示(指令代碼為01H) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLLLH 功能:清除顯示屏幕,把DDRAM位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H” 2、位址歸位(02H) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLLHX功能:把DDRAM位址計(jì)數(shù)器調(diào)整為“00H”,游標(biāo)回原點(diǎn),該功能不影響顯示DDRAM 3、點(diǎn)設(shè)定(07H/04H/05H/06H) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3
23、 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLHI/DS 功能:設(shè)定光標(biāo)移動(dòng)方向并指定整體顯示是否移動(dòng)。 I/D=1光標(biāo)右移,I/D=0光標(biāo)左移。 SH=1且DDRAM為寫狀態(tài):整體顯示移動(dòng),方向由I/D決定(I/D=1左移,I/D=0右移) SH=0或DDRAM為讀狀態(tài):整體顯示不移動(dòng) 4、顯示狀態(tài) 開/關(guān)(08H/0CH/0EH/0FH) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLHDCB 功能: D=1;整體顯示ON C=1;游標(biāo)ON B=1;游標(biāo)位置ON 5、游標(biāo)或顯示移位控制(10H/14H/18H/1CH) CODE: RW RS
24、 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLHS/CR/LXX 功能:10H/14H:光標(biāo)左/右移動(dòng);18H/1CH:整體顯示左右移動(dòng),光標(biāo)跟隨移動(dòng),AC值不變 6、功能設(shè)定(36H/30H/34H) CODE:RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLHDLX0REXX 功能:DL=1(必須設(shè)為1) RE=1;擴(kuò)充指令集動(dòng)作 RE=0:基本指令集動(dòng)作 7、設(shè)定CGRAM位址(40H-7FH) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLHAC5AC4AC3AC2AC1A
25、C0 功能:設(shè)定CGRAM位址到位址計(jì)數(shù)器(AC) 8、設(shè)定DDRAM位址(80H-9FH) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLHAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0 功能:設(shè)定DDRAM位址到位址計(jì)數(shù)器(AC) 9、讀取忙碌狀態(tài)(BF)和位址(BF=1, 狀態(tài)忙) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 HLBFAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0 功能:讀取忙碌狀態(tài)(BF)可以確認(rèn)內(nèi)部動(dòng)作是否完成,同時(shí)可以讀出位址計(jì)數(shù)器(AC)的值 10、寫資料到RAM CODE: RW
26、RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LHD7D6D5D4D3D2D1D0 功能:寫入資料到內(nèi)部的RAM(DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM) 11、讀出RAM的值 CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 HHD7D6D5D4D3D2D1D0 功能:從內(nèi)部RAM讀取資料(DDRAM/CGRAM/TRAM/GDRAM) 12、待命模式(01H) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLLLH 功能:進(jìn)入待命模式,執(zhí)行其他命令都可終止待命模式 13
27、、卷動(dòng)位址或IRAM位址選擇(02H/03H) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLLHSR 功能:SR=1;允許輸入卷動(dòng)位址 SR=0;允許輸入IRAM位址 14、反白選擇(04H05H) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLLHR1R0 功能:選擇4行中的任一行作反白顯示,并可決定反白的與否 15、睡眠模式(08H/0CH) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLLLHSLXX 功能:SL=1;脫離睡眠模
28、式 SL=0;進(jìn)入睡眠模式 16、擴(kuò)充功能設(shè)定(36H/30H/34H) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLLHHX1REG 功能:RE=1;擴(kuò)充指令集動(dòng)作 RE=0;基本指令集動(dòng)作 G=1;繪圖顯示ON G=0;繪圖顯示OFF 17、設(shè)定IRAM位址或卷動(dòng)位址(40H-7FH) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLLHAC5AC4AC3AC2AC1AC0 功能:SR=1;AC5AC0為垂直卷動(dòng)位址 SR=0;AC3AC0寫ICONRAM位址 18、設(shè)定繪圖RAM位址(80H-F
29、FH) CODE: RW RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 LLHAC6AC5AC4AC3AC2AC1AC0 功能:設(shè)定GDRAM位址到位址計(jì)數(shù)器(AC) 4.信號(hào)發(fā)生器軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的所有程序均采用匯編語(yǔ)言編寫。程序各部分分別做成模塊,按主程序調(diào)用子程序的方式執(zhí)行。4.1軟件實(shí)現(xiàn)的功能有:(1)頻率步進(jìn)控制以及步進(jìn)顯示;(2)對(duì)程控功率放大器AD8320進(jìn)行控制,得到要求的步進(jìn)0.1V,Vpp在05V范圍內(nèi)變化的正弦波。;(3)實(shí)現(xiàn)按鍵的控制顯示設(shè)置;(4)電壓峰峰值以及輸出信號(hào)的顯示4.2程序的設(shè)計(jì)(如圖3.2)程序流程圖5.系統(tǒng)測(cè)試5.1測(cè)試用儀器與設(shè)
30、備儀器名稱型號(hào)指標(biāo)生產(chǎn)廠數(shù)量直流穩(wěn)壓電源YB1731ASA030V江蘇揚(yáng)中綠揚(yáng)電子廠2低頻信號(hào)源YB162020MHz江蘇揚(yáng)中綠揚(yáng)電子廠1雙蹤示波器YB4304040MHz江蘇揚(yáng)中綠揚(yáng)電子廠1計(jì)算機(jī)PHILIPS256內(nèi)存15.2指標(biāo)測(cè)試和測(cè)試結(jié)果正弦波5KHz時(shí)實(shí)頻率Vpp(50歐負(fù)載,步進(jìn).01)數(shù)碼顯示實(shí)際輸出數(shù)碼顯示實(shí)際輸出數(shù)碼顯示實(shí)際輸出數(shù)碼顯示實(shí)際輸出0.80.72V2.21.9V3.63V5.94.9V0.90.82V2.31.95V3.73.1V6.05.0V1.00.9V2.42.0V5.14.3V6.55.4V2.01.7V2.52.1V5.24.35V2.10.8V3.5
31、2.9V5.84.8V注:測(cè)試結(jié)果表明數(shù)碼顯示步進(jìn)0.1V,實(shí)際輸出也步進(jìn)0.1V。簡(jiǎn)述:如圖所示為功能結(jié)構(gòu)框圖,AD9852內(nèi)部包括一個(gè)具有48位相加累加器,一個(gè)可編程時(shí)鐘倍頻器,一個(gè)反sinc濾波器,兩個(gè)12位300MHzDAc,一個(gè)高速模擬比較器以及接口邏輯組成的NCO組成。這種高集成度設(shè)備可以構(gòu)造作為合成本振,靈活的時(shí)鐘發(fā)生器以及FSK/BPSK調(diào)制器。性能指標(biāo)及特點(diǎn):1. 高達(dá)300MHZ內(nèi)部時(shí)鐘2. 能輸出一般信號(hào),如FSK,BPSK,PSK,CHIRP,AM等功能操作3. 100MHz時(shí)具有80dB的信噪比;4. 內(nèi)部有4倍到20倍的可編程時(shí)鐘倍頻器;5. 雙48-位可編程頻率寄
32、存器,能夠?qū)崿F(xiàn)很高的頻率分辨率;6. 雙14-位可編程相位偏移寄存器,提供初始相位設(shè)置;7. 帶有100MHz的8位并行數(shù)據(jù)傳輸口或10MHz的串行數(shù)據(jù)傳輸口;8. 雙集成12-位D/A轉(zhuǎn)換器,超高速比較器,有效值為3ps 抖動(dòng);9. 12-位幅度調(diào)制及可編程開關(guān)鍵控功能,單腳FSK和BPSK 數(shù)據(jù)接口;10. 通過(guò)I/O接口的PSK容量,帶單腳頻率控制功能的線性和非線性FM觸發(fā)功能;11. 在時(shí)鐘發(fā)生器模式下的有效值小于25ps抖動(dòng);12. 帶斜坡的FSK,雙向自動(dòng)頻率掃描,Sample 函數(shù)修正;13. 簡(jiǎn)單化的控制接口及3.3V單線供應(yīng);14. 單端或不同的輸入接口時(shí)鐘,80-線的LOF
33、P封裝。管腳配置及描述(管腳配置)(管腳描述)管腳號(hào)管腳名功能1-89,10,23,24,25,73,74,79,8011,12,26,27,28,72,75,76,77,7813,35,57,58,6314-19(17)(18) (19)202122293031,32,37,38,44,50,54,60,6533,34,39,40,41,45,46,47,53,59,62,66,673642434849515255566164686970711D7D0DVDDDGNDNCA5-A0A2/IO RESET AI/SDOA0/SDIOI/O UDCLKWRB/SCLKRDB/CSBFSK/BPS
34、KHOLDSHAPEDKEYINGAVDDAGNDVOUTVINPVINNIOUT1IOUT1BIOUT2IOUT2BDACBPDAC RSETPLL FILTERDIFF CLKENABLEREFCLKBREFCLKS/P SELECTMASTERRESET八位雙向并行數(shù)據(jù)輸入,只用在并行編程模式中。用于數(shù)字電路提供電壓的連接,通常接比AGND和DGND大3.3V的正電壓。用于數(shù)字電路地返回的連接,和AGND電勢(shì)一樣。沒(méi)有內(nèi)部連接為編程寄存器的六位并行位置輸入。只用在并行編程模式中。當(dāng)選擇串口模式時(shí),A0,A1和A2有第二功能。見下。由于不合適的編程協(xié)議讓串行通信總線重置。這種方式下重置串行
35、通信總線不會(huì)影響原來(lái)的編程也不會(huì)喚醒如表四中所示的激活高即默認(rèn)編程值。非雙向用于三線串行通信模式的串行數(shù)據(jù)輸入/輸出。雙向用于二線串行通信模式的串行數(shù)據(jù)輸入/輸出。雙向頻率刷新信號(hào)。被選擇在控制寄存器。如果選擇作為輸入,在上升沿將把編程寄存器中的內(nèi)容轉(zhuǎn)換到用于處理的IC內(nèi)部工作中。UD被選擇作輸出,持續(xù)的八個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘周期輸出脈沖(低到高)表明內(nèi)部刷新頻率已產(chǎn)生。對(duì)可編程寄存器寫并行數(shù)據(jù)。與SCLK分享此腳。串行時(shí)鐘信號(hào)伴隨著串行編程總線。數(shù)據(jù)在上升邊沿被寄存。并行模式時(shí)為WRB.對(duì)可編程寄存器讀并行數(shù)據(jù)。與CSB分享此腳。芯片選擇信號(hào)伴隨著串行編程總線。激活時(shí)為低。串行模式時(shí)為RDB. 根據(jù)可
36、編程寄存器選擇的操作模式來(lái)制定的倍頻腳。如果是FSK,邏輯低選擇F1,邏輯高選擇F2。如果是BPSK,邏輯低選擇相位1,邏輯高選擇相位2。如果是觸發(fā)模式,邏輯高產(chǎn)生HOLD功能。造成頻率累加器在當(dāng)前地方終止。邏輯低可繼續(xù)觸發(fā)模式。 在控制寄存器作用時(shí)必須首先被選擇。邏輯高造成I 和Q DAC幅度輸出為以所編程的率從零尺度到全尺度的鋸齒上升。邏輯低造成輸出為以所編程的率從零尺度到全尺度的鋸齒下降。 模擬電路提供電壓的連接。通常比AGND和DGNA大3.3V正電壓。 模擬電路地返回的連接。與DGND電勢(shì)一樣。內(nèi)部高速比較器負(fù)輸出腳。也可設(shè)計(jì)成標(biāo)準(zhǔn)CMOS電平時(shí)10dBm到5阻抗。 正電壓輸入。內(nèi)部
37、高速比較器的非轉(zhuǎn)換輸入。負(fù)電壓輸入。內(nèi)部高速比較器的轉(zhuǎn)換輸入。 余弦DAC的非極性電流輸出。余弦DAC的極性電流輸出控制DAC的非極性電流輸出。 余弦DAC的極性電流輸出.通常為I和Q DAC的電流連接。從這腳的0.01uF觸發(fā)到AVDD引起諧波失真和細(xì)微地SFDR。允許不接(SFDR有細(xì)微衰減)通常為I和Q DAC設(shè)置全尺度電流輸出的連接。RSET =39.9/IOUT.一般的RSET范圍為8k(5mA)到2k(20mA). 此腳提供外部參考時(shí)鐘倍頻器的PLL濾波器的零補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)連接。零補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)由1.3 K電阻串聯(lián)上0.01uF電容組成。網(wǎng)絡(luò)的其他部分兩到最近的腳60AVDD.對(duì)于最適宜的相位
38、噪音,參考時(shí)鐘倍頻數(shù)由控制寄存器1E設(shè)置的“通過(guò)的PLL” 設(shè)置。 參考時(shí)鐘的微分使能端。高電平使微分時(shí)鐘輸入,參考時(shí)鐘和參考時(shí)鐘B使能。獲得的最小的微分信號(hào)幅度為800mVp-p.微分信號(hào)的中心點(diǎn)或普通模式范圍為1.6V到1.9V. 補(bǔ)償?shù)奈⒎中盘?hào)。單端時(shí)鐘模式時(shí)用戶應(yīng)該把此腳綁高或低。信號(hào)電平同參考時(shí)鐘。 單端參考時(shí)鐘輸入或兩微分時(shí)鐘信號(hào)之一。通常CMOS電平為3.3V或1Vp-p正弦波。 在串行編程模式(邏輯低)和并行編程模式(邏輯高)中選擇。 為用戶編程做準(zhǔn)備而初始化串/并編程總線。由默認(rèn)值設(shè)置可編程寄存器為如表五的“do-nothing”狀態(tài)。高電平激活。對(duì)合適的功率增加操作有必要設(shè)
39、置MASTER RESET。AD9852操作模式描述:AD9852可編程操作模式由五種。通過(guò)對(duì)控制寄存器中三位置數(shù)可選擇某種模式,如下表。在每種模式中,實(shí)現(xiàn)某種功能可能是不允許的,表二列出了每種模式的重要功能及其實(shí)用性。一、單音調(diào)諧(模式000)這是控制重置插入時(shí)的默認(rèn)模式,也可能通過(guò)用戶對(duì)控制寄存器編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。與用于產(chǎn)生輸出頻率的相位累加器一起出現(xiàn)的是由頻率調(diào)諧字寄存器產(chǎn)生的一個(gè)48-位數(shù)值。這個(gè)值的默認(rèn)值為0。其他可應(yīng)用寄存器的默認(rèn)值將可進(jìn)一步定義單音調(diào)諧輸出信號(hào)質(zhì)量。 控制重置的默認(rèn)值設(shè)定輸出信號(hào)為0Hz,0相位。對(duì)兩個(gè)DAC進(jìn)行清零和加數(shù)將產(chǎn)生相當(dāng)于中規(guī)模電流的直流值。這就是零幅度的默
40、認(rèn)模式。對(duì)于輸出幅度的控制可參閱數(shù)字倍頻部分。用戶對(duì)28個(gè)寄存器中某些或全部編程可設(shè)置輸出信號(hào)。下圖中畫出了從默認(rèn)情況(0Hz)到用戶設(shè)定的輸出頻率(F1)的轉(zhuǎn)換過(guò)程。(圖31) 和所有模擬設(shè)備DDS一樣,頻率調(diào)諧字值由以下公式確定:FTW=(輸出頻率*2N )/系統(tǒng)時(shí)鐘其中,N由相位累加器決定(48位),頻率單位為Hz,F(xiàn)TW為頻率調(diào)諧字,是十進(jìn)制數(shù)。計(jì)數(shù)時(shí)先為整數(shù)然后轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制形式(由一系列0和1組成的48位二進(jìn)制數(shù))。DAC輸出的基礎(chǔ)正弦波頻率范圍為直流到系統(tǒng)時(shí)鐘的一半。 頻率變化是相位連續(xù)的,意味著新頻率的第一個(gè)Sample相位值是以前一頻率的最后一個(gè)Sample相位值為參考的。14
41、位相位寄存器可調(diào)整DAC余弦輸出相位。單音調(diào)諧相位寄存器允許用戶控制以下信號(hào)特點(diǎn):1、48位精度的頻率2、12位精度的幅度固定的用戶定義的幅度控制多樣的可編程的幅度控制自動(dòng)的可編程的單腳控制的開關(guān)鍵控法3.14位精度相位而且,通過(guò)8位并行可編程接口以100MHz并行速率或10MHz串行速率可對(duì)以上所有特點(diǎn)進(jìn)行修改或調(diào)制。在單音調(diào)諧模式中綜合這些特點(diǎn)可以產(chǎn)生FM,AM,PM,FSK,ASK.二、不帶斜坡的FSK(模式001) 在這種模式下,輸出頻率值被裝載在頻率調(diào)諧字寄存器1和2中以及29芯腳的邏輯電平中(FSK/BPSK/HOLD),29芯腳為低時(shí)選擇F1(頻率調(diào)諧字1,16進(jìn)制的并行位置4-
42、9);為高時(shí)選擇F2(頻率調(diào)諧字2,16進(jìn)制的并行位置A-F)。頻率變化為相位連續(xù)的,而且同29芯腳上FSK數(shù)據(jù)保持一致。但是,F(xiàn)SK數(shù)據(jù)信號(hào)和DAC輸出之間由可確定的傳輸延時(shí)(請(qǐng)參閱說(shuō)明清單中的傳輸延時(shí))。不帶斜坡的FSK模式,如圖32,是傳統(tǒng)FSK,RTTY(無(wú)線電報(bào))或TTY(電報(bào))數(shù)據(jù)發(fā)射中的代表。FSK是數(shù)字傳輸中非常可靠的方式。但是,在RF頻譜帶寬使用中是無(wú)效的。圖33中帶斜坡的FSK是一種保護(hù)帶寬的方法。三、帶斜坡的FSK(模式010)FSK方式中,從F1到F2的變化不是瞬時(shí)的,但是卻可以通過(guò)頻率掃描和斜坡方式獲得?!靶逼隆边@個(gè)符號(hào)表明掃描是線性的。而線性掃描或頻率斜坡容易且自動(dòng)
43、獲得這是許多可能性中唯一一種可能。其他頻率轉(zhuǎn)換規(guī)則可能通過(guò)在分段方式中改變斜坡率和斜坡大小。 (圖32)頻率斜坡化,不管是線性還是非線性的,必然會(huì)在原來(lái)的F1和F2頻率上加上許多介于它們之間的頻率。圖33和34 會(huì)除了線性的帶斜坡FSK信號(hào)相對(duì)時(shí)間的頻率特點(diǎn)。(圖33)(圖34)注意:在帶斜坡在帶斜坡FSK模式中,f(DFW)編程為絕對(duì)值。另外,要求低頻放F1放在頻率調(diào)諧字1中。帶斜坡FSK目的就是通過(guò)用用戶定義的近似頻率變化來(lái)代替順勢(shì)頻率變化來(lái)獲得比傳統(tǒng)FSK更好得帶寬存儲(chǔ)。在F1和F2之間的時(shí)間與花在每一中頻所用時(shí)間相等或更少。用戶可以控制F1和F2之間的時(shí)間,中頻數(shù)量及其暫停時(shí)間。與不帶
44、斜坡的FSK不同的是,帶斜坡的FSK需要把低頻放在F1寄存器中,而把高頻放在F2寄存器中。關(guān)于中頻梯度和每一梯度所用時(shí)間,用戶必須對(duì)某些寄存器編程來(lái)指導(dǎo)DDS完成。而且,在控制寄存器中的CLR ACC1位應(yīng)該設(shè)為優(yōu)先級(jí)操作低-高-低,以確保頻率累加器從“全0”狀態(tài)開始工作。對(duì)于分段的非線性情況,當(dāng)在處理頻率轉(zhuǎn)換以實(shí)現(xiàn)需求響應(yīng)時(shí)對(duì)寄存器編程是必要。并行寄存器位置1A-1C(16進(jìn)制)組成了20位“斜坡時(shí)鐘寄存器“,這是逐減寄存器,當(dāng)計(jì)數(shù)器為0時(shí)輸出單脈沖。FSK輸入腳29腳變?yōu)榈碗娖綍r(shí),此計(jì)數(shù)器被激活。此計(jì)數(shù)器在最高時(shí)鐘頻率下工作。每個(gè)輸出相位之間的時(shí)間間隔為(N+1)*系統(tǒng)時(shí)鐘其中,N是由用戶
45、定義的斜坡率值。N允許范圍為1到(220-1)。如圖35中的計(jì)數(shù)器給48位頻率計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘。時(shí)鐘的斜坡率決定介于F1和F2之間頻率時(shí)間數(shù)。當(dāng)頻率到達(dá)終點(diǎn)時(shí),計(jì)數(shù)器會(huì)自動(dòng)停止計(jì)數(shù),29腳FSK輸入為高或低的持續(xù)時(shí)間決定F1和F2之間的時(shí)間。并行寄存器位置10-15(16進(jìn)制)構(gòu)成了48位的兩個(gè)增補(bǔ)的“F字”寄存器。接收到帶斜坡計(jì)數(shù)器的一個(gè)時(shí)鐘脈沖,48位字就累加一次。累加器變化一次F1或F2字就增加或減少一次,然后就放在48位相位累加器中來(lái)設(shè)置正弦或余弦的數(shù)字相位坡度。(圖35)此情況下,根據(jù)29芯腳的邏輯狀態(tài)使輸出頻率為高或低。20位帶斜坡時(shí)鐘功能就是產(chǎn)生此斜坡率。一旦到達(dá)終點(diǎn)頻率,斜率時(shí)鐘
46、就停止,頻率累加器就停止工作。(圖36)總而言之,F(xiàn)字與F1和F2調(diào)諧字相比是一個(gè)非常小的值。例如,如果F1和F2為1K13MHz,那么F字可能就只有25Hz了。圖37花除了不穩(wěn)定的抖動(dòng)造成了斜坡立即翻轉(zhuǎn)同時(shí)意同樣的速率回到初始頻率??刂萍拇嫫靼ㄎ恢脼?F(16進(jìn)制)的并行寄存器中的三角形形狀的位。在方式010下,設(shè)置這位為高將會(huì)使頻率在F1和F2之間向上或向下變化,而不會(huì)向圖36中那樣觸發(fā)29腳。事實(shí)上,一旦,三角形形狀位為高則29腳邏輯狀態(tài)就無(wú)效。使用斜率時(shí)鐘時(shí)段和F字梯度是為實(shí)現(xiàn)從F1到F2線性上升然后又以同樣時(shí)間回到F1的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行連續(xù)掃描。這種功能下,可以實(shí)現(xiàn)從直流到奈奎斯波之間任
47、何兩種頻率間自動(dòng)掃描。(圖37)(圖38)帶斜波的FSK模式中,三角形形狀位為高,一旦它如圖38中一樣到達(dá)上升邊緣,根據(jù)29腳的邏輯電平就從F1或F2開始自動(dòng)掃描。如果數(shù)據(jù)位為高而不是低時(shí),F(xiàn)2而不是F1被選擇作為開始頻率。當(dāng)從F1到F2的斜坡化時(shí)或者在整個(gè)過(guò)程時(shí),斜坡FSK將對(duì)48位F字和/或20位斜率計(jì)數(shù)器的變化反應(yīng)很靈活。為了產(chǎn)生非線性頻率變化,有必要合并分段方式下不同斜率的線性斜坡。通過(guò)編程和某種斜率下采用線性斜率,改變梯度(通過(guò)改變斜率時(shí)鐘或F字 或兩者一起改變)來(lái)實(shí)現(xiàn)該功能。經(jīng)常需要在終點(diǎn)頻率到達(dá)之前改變梯度來(lái)對(duì)所需的非線性頻率掃描。使用32位內(nèi)部更新時(shí)鐘來(lái)精確定位這種分段方式。(
48、參閱數(shù)據(jù)簽中更新時(shí)鐘的詳細(xì)描述)非線性斜坡FSK有觸發(fā)功能,如圖39中描述。斜坡FSK和觸發(fā)功能的主要不同在于前者頻率在F1和F2之間,而后者沒(méi)有F2限制。(圖39)斜坡FSK方式中,對(duì)其余兩控制位控制,可以有更多選擇。CLR ACC1(寄存器位置為1F)設(shè)高時(shí),重觸發(fā)系統(tǒng)時(shí)鐘一脈沖來(lái)時(shí)48位頻率累加器清零。如果CLR ACC1位為高,單脈沖將會(huì)傳遞到每一更新時(shí)鐘的上升邊沿。其結(jié)果是打斷當(dāng)前斜坡,是頻率重新回到起始點(diǎn)F1或F2,然后以原來(lái)的速率繼續(xù)上升(或下降)。當(dāng)?shù)竭_(dá)靜態(tài)的終點(diǎn)頻率F1或F2時(shí),這種情況將會(huì)發(fā)生。下一步,CLR ACC2控制位(寄存器位置為1F)可以清除頻率累加器(ACC1)
49、和相位累加器(ACC2)。當(dāng)這位為高時(shí),相位累加器將從DDS輸出0Hz。只要這位為高,頻率和相位累加器就被清零,即輸出0Hz。CLR ACC2設(shè)為邏輯高時(shí)DDS才能回到原來(lái)的操作。四、觸發(fā)(模式011)這種模式通常稱為脈沖 FM。大多數(shù)觸發(fā)系統(tǒng)使用線性FM掃描模式,但是AD9852也支持非線性模式。在雷達(dá)應(yīng)用中,觸發(fā)或脈沖FM允許使用者用低能源來(lái)實(shí)現(xiàn)和單頻率雷達(dá)系統(tǒng)一樣的功能。圖39展示了低分辨率非線性觸發(fā)方式來(lái)演示通過(guò)改變時(shí)間斜率(斜坡率)和頻率坡度( F字)產(chǎn)生的不同坡度。AD9852允許內(nèi)部產(chǎn)生線性和外部編程來(lái)產(chǎn)生非線性脈沖或連續(xù)FM,但必須在頻率范圍,延遲時(shí)間頻率分辨率和掃描范圍中。這些都是可編程的。FM觸發(fā)部分如圖40。(圖40)基本FM觸發(fā)編程步驟:1. 把開始頻率編程寫入FTW1中(并行寄存器位置16進(jìn)制的4-9)2. 把頻率斜坡率寫入兩個(gè)增補(bǔ)的48位F字中(并行寄存器位置為16進(jìn)制的10-15)3. 把每一頻率的斜率變化寫入20位斜坡時(shí)鐘中(并行寄存器位置為16進(jìn)制的1A-1C).4. 編完程后,20腳的當(dāng)前I/O脈沖會(huì)執(zhí)行編程命令
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