Рисунок 1 - Цифрова генерація аналогового сигналу
Крім фільтру низької частоти, вихідний вузол генератора сигналів повинен містити схему завдання амплітуди вихідного сигналу. У разі використання оперативної пам'яті для зберігання кодів вибірок вихідного сигналу, схема завдання амплітуди може і відсутні. При цьому в пам'ять необхідно заносити коди вибірок сигналу з потрібною амплітудою. Однак такий підхід не дуже зручний, так як він вимагає перерахунку всіх кодів вибірок для кожної нової амплітуди сигналу обраної форми. Набагато зручніше зробити так, щоб у пам'яті завжди зберігалися коди вибірок сигналу з максимально можливою амплітудою, а вихідний сигнал з цифро-аналогового перетворювача послаблявся керованим аттенюатором в потрібну кількість разів.
В результаті схема вихідного вузла генератора аналогових сигналів буде включати в себе ще й керований атенюатор (малюнку 2).
Малюнок 2 - Схема вихідного вузла генератора
Аналоговий фільтр нижньої частоти повинен мати коефіцієнт передачі в смузі пропускання, що дорівнює одиниці і частоту зрізу, що забезпечує ефективне придушення сигналу перешкоди. Тип схеми фільтру і його порядок не надто важливі. Для зручності користувача доцільно зробити фільтр неінвертірующім, щоб вихідні сигнали на обох виходах генератора (UВИХ1 і UВИХ2) були однієї полярності. Атенюатор управляється 8-розрядним кодом амплітуди, що забезпечує коефіцієнт розподілу сигналу від 1/256 до 1. Якщо амплітуда вихідного сигналу UЦАП дорівнює 10 В, то амплітуда вихідного сигналу (UВИХ1 і UВИХ2) може бути задана з точністю близько 40 мВ. Збільшення розрядності коду амплітуди вимагало б прийняття спеціальних заходів, тому що занадто малі аналогові сигнали сильно спотворюються шумами і перешкодами по ланцюгах харчування. Цифро-аналоговий перетворювач необхідно застосовувати умножающий з біполярним виходом, щоб обробляти як позитивні, так і негативні вихідні сигнали.
2.2 Проектування цифрової частини генератора
Основний вузол генератора повинен являти собою буферну оперативну пам'ять з періодичним режимом роботи. Причому буфер цей повинен бути односпрямованим. Перед початком роботи в буфер заноситься масив кодів вибірок синтезованого сигналу, а під час роботи генератора адреси пам'яті опитуються в потрібному темпі, і вихідні коди пам'яті подаються на цифро-аналоговий перетворювач, формує аналоговий сигнал UЦАП. Проблема полягає у виборі потрібного обсягу пам'яті і в способі перебору адрес для забезпечення потрібної частоти вихідного сигналу. Пам'ять може також бути постійною (ПЗУ), якщо необхідно формувати одну або кілька постійних форм сигналів. У цьому випадку операція запису в пам'ять виключається, але проблема вибору способу перебору адрес пам'яті залишається.
Існує два основних способи перебору адрес пам'яті генератора аналогових сигналів, кожен з яких має свої переваги і недоліки.
Рисунок 3 - Опитування пам'яті за допомогою двійкового струму
2.3 Методи перебору адрес
Перший, найпростіший спосіб передбачає перебір адрес пам'яті генератора за допомогою звичайного двійкового лічильника. В даному випадку, опитуються всі адреси пам'яті поспіль. Зміна частоти аналогового вихідного сигналу генератора проводиться за допомогою зміни тактової частоти цього лічильника, для чого використовується той чи інший керований дільник частоти опорног...
