ішувача надходить на акумулятор фази, де розраховується значення фази, у відповідності зі значенням частоти і числом М, визначальним фазову надбавку.
Потім сигнал складається з фазовим зрушенням заданих у фазовому регістрі, після чого поступає або на ПЗУ, або йде в обхід нього, залежно від регістра керування, тільки після цього сигнал надходить на ЦАП і потім на фільтр нижніх частот.
3. Опис функціональної схеми пристрою
Складемо функціональну схему для багатофункціонального цифрового генератора на основі мікросхеми цифрового синтезу частоти.
Малюнок 8 - Функціональна схема багатофункціонального цифрового генератора
Тактовий генератор забезпечує формування керуючих імпульсів заданої частоти, необхідної для використання всього заданого спектру частот, від 1 Гц до 100кГц;
Мікроконтролер передає керуючі сигнали на регістр управління;
Змішувач перетворює частоту тактового генератора до частоти заданої регістром управління;
Регістр управління приймає команди мікроконтролера і подає керуючі сигнали на змішувач і фазовий акумулятор;
Фазовий акумулятор додає задану регістром управління фазову надбавку до сигналу.
користувача запам'ятовуючий пристрій (ПЗУ) зберігає значення функції синуса для кожного з можливих значень фази.
Цифроаналоговий перетворювач (ЦАП) перетворює цифрове значення рівня сигналу в аналоговий рівень сигналу.
Частотно-залежна ланцюг на виході ЦАП виконує роль фільтра нижніх частот і згладжує нелінійність сигналу, а також служить для врегулювання рівнів вхідного опору операційного підсилювача (ОУ) і вихідного опору ЦАП.
Операційний підсилювач (ОУ) посилює вихідний сигнал синтезатора до необхідного рівня.
4. Алгоритми роботи пристрою
Алгоритм запису даних у пристрій зображений на малюнку 9.
Рисунок 9 - Алгоритм запису даних у пристрій
Алгоритм роботи пристрою представлений нижче (малюнок 10), він відображає функціонування багатофункціонального цифрового генератора в режимі реального часу.
Рисунок 10 - Алгоритм роботи пристрою
5. Опис основних елементів
. 1 Цифровий синтезатор частоти AD9833
Синтезатор ІС AD9833, управляється за допомогою швидкодіючого послідовного порту SPI, при цьому для генерації синусоїдального сигналу потрібно тільки тактовий сигнал. Наявні в даний час синтезатори DDS здатні генерувати сигнал на частотах від 1 Гц до 400 МГц (при тактовій частоті 1 ГГц). Переваги, що надаються малим енергоспоживанням, низькою вартістю і малими розмірами корпусів, в поєднанні з відмінною якістю сигналу і можливістю цифрового управління, роблять синтезатори DDS надзвичайно привабливими приладами в порівнянні з набагато менш гнучкими схемами на дискретних елементах.
На малюнку 11 показана функціональна схема AD9833: його основними вузлами є накопичувач значення фази (акумулятор фази), засіб перетворення значення фази в амплітуду (зазвичай це ПЗУ з табличними значеннями функції) і ЦАП. Схема DDS генерує сигнал із заданою частотою. Частота вихідного сигналу визначається двома параметрами: частотою тактового сигналу і двійковим числом, записаним в регістр частоти. Це двійкове число, записане в регістр частоти, подається на вхід акумулятора фази. Якщо використовується ПЗУ з табличними значеннями, то акумулятор фази обчислює адресу (відповідний миттєвому значенню фази) і подає його на вхід ПЗУ, при цьому на виході ПЗУ ми отримуємо поточне значення амплітуди в цифровому вигляді. Далі ЦАП перетворить це цифрове значення у відповідне значення напруги або струму. Для генерації сигналу з фіксованою частотою постійна величина (прирощення фази, яке визначається двійковим числом, записаним в регістр частоти) додається до значенням, що зберігається в акумуляторі фази, з кожним імпульсом тактового сигналу. Якщо значення приросту велике, акумулятор фази буде швидко пробігати всю таблицю значень, що зберігається в ПЗУ, і частота сигналу при цьому буде висока. Якщо значення приросту фази мало, акумулятора фази знадобиться більше кроків, щоб пройти всю таблицю ПЗУ, і відповідно частота сигналу на виході буде низькою. Миттєве значення фази безперервного синусоїдального сигналу циклічно змінюється в діапазоні від 0 до 2?. Значення фази генерується в цифровому вигляді. Функція передачі, якою володіє лічильник, дозволяє реалізувати в синтезаторі DDS безперервне циклічне зміна величини фази.
ц...
