Нумерички контролисан осцилатор: архитектура, рад и његове примене

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





ДСП систему је потребан синусоидални таласни облик или друга периодична генерација таласа. Једна метода која се користи за генерисање ових таласних облика углавном укључује „НЦОс (нумерички контролисане осцилаторе), где се дигитални акумулатор користи за производњу адресе у синусни ЛУТ (табела тражења). Систем је веома чест и у софтверу и у хардверу. Тако омогућава тренутне промене унутар тренутне фреквенције/фазе генерисаног таласног облика док одржава константно својство фазе унутар излаза. Једном када се угради са а ДАЦ за генерисање аналогног о/п таласног облика, тада је систем познат као ДДС или Дирецт Дигитал Синтхесизер. Дакле, овај чланак разматра преглед а нумерички контролисан осцилатор или подофицир – рад са апликацијама.


Шта је нумерички контролисан осцилатор?

Нумерички контролисани осцилатор је дигитални генератор сигнала који генерише синхрони, дискретни временски облик и дискретне вредности таласа који су генерално синусоидни где се фреквенција или фаза сигнала контролишу у дизајну. Ови осцилатори се често комбинују са ДАЦ-ом (дигитално-аналогним претварачем) на излазу да би се направио директан ДДС или дигитални синтисајзер. Подофицири пружају многе предности у односу на друге врсте осцилатора у смислу тачности, агилности, поузданости и стабилности. Дакле, аудио појачала класе Д, генератори тона, контрола осветљења, флуоресцентне пригушнице и кола за подешавање радија сви имају користи од подофицира. Нумерички контролисани осцилатор се користи у различитим комуникационим системима као што су радарски системи, дигитални ПЛЛ, радио системи, управљачки програми на више нивоа ПСК/ ФСК модулатори или демодулатори и многи други.



Карактеристике

Карактеристике нумерички контролисаних осцилатора укључују следеће.

Излазна фреквенција



Излазна фреквенција коју генерише НЦО је висока што углавном зависи од бр. од битова На пример; 20-битна величина генерише до 32 МХЗ, међутим, 16-битна величина може да генерише само 500 КХз.

Флексибилан излаз

  ПЦБВаи

Излаз НЦО-а се може подесити на стабилан радни циклус, иначе у облику пулсне фреквенције.

Ради у режиму спавања ниске снаге

Нумерички контролисан осцилатор може да ради у режиму мировања и независан је од ЦПУ-а.

Неколико извора сата

Нумерички контролисан осцилатор може да користи бр. извора такта и унутрашњих и екстерних.

Функционалност Н-битног тајмера/бројача

Нумерички контролисани осцилатор се такође може користити као 20-битни тајмер/бројач опште намене у новом радном режиму.

Архитектура подофицира осцилатора

Нумерички контролисана архитектура осцилатора је приказана испод. Ова архитектура укључује два главна дела ПА (фазни акумулатор) и ПАЦ (фазни претварач у амплитуду).

  Нумерички контролисана архитектура осцилатора
Нумерички контролисана архитектура осцилатора

Фазни акумулатор додаје вредност контроле фреквенције вредности која се чува на свом излазу на сваком ЦЛК узорку. Претварач фазе у амплитуду обезбеђује одговарајући узорак амплитуде са излазном речју фазног акумулатора као индекс у табели за тражење сигнала. Понекад се интерполација користи у комбинацији са ЛУТ-ом да би се побољшала тачност, као и смањио шум грешке фазе. У софтверу нумерички контролисаног осцилатора, математичке процедуре као што су редови степена могу се користити за превођење фазе у амплитуду.

Када се тактује, ПА или фазни акумулатор једноставно креира модуло 2^Н пиласти сигнал након тога се он мења кроз ПАЦ (конвертор фазе у амплитуду) у узорковану синусоиду. Овде 'Н' је не. носивих битова унутар фазног акумулатора.

Број пренетих битова попут 'Н' поставља фреквентну резолуцију осцилатора & је обично много већи у поређењу са бр. битова који описују меморијски простор ПАЦ табеле за претрагу.

Ако је капацитет претварача фазе у амплитуду 2^М, онда излазну реч фазног акумулатора треба свести на М-битове као што је приказано на горњој слици. Али, ови битови се користе за интерполацију. Смањење речи на излазу фазе не мења тачност фреквенције, али генерише периодичну фазну грешку променљиву у времену која је главни извор лажних производа.

Тачност фреквенције у односу на ЦЛК фреквенцију је ограничена само прецизношћу математике која се користи за израчунавање фазе. Зато што су нумерички контролисани осцилатори свесни фазе и фреквенције и могу се мало модификовати да би генерисали фреквенцијски или фазно модулисани излаз сумирањем на одговарајућем чвору, иначе дају квадратурне излазе.

Како ради нумерички контролисан осцилатор?

НЦО модул користи преливање акумулатора да генерише излазни сигнал. Дакле, преливање акумулатора је контролисано кроз променљиву вредност повећања уместо само једног ЦЛК сигнала. Ово нуди предност у односу на једноставан бројач који управља тајмером у томе што се степен дељења не мења за ограничену вредност прескалера или постскалера. Нумерички контролисани осцилатор је веома користан у апликацијама где је неопходна тачност фреквенције и одлична резолуција при фиксном радном циклусу.

  Подофицир Воркинг
Подофицир Воркинг

Нумерички контролисан осцилатор једноставно ради тако што често додаје фиксну вредност акумулатору. Дакле, додаци ће се десити при улазној ЦЛК стопи. Понекад ће се акумулатор прелити кроз ношење, што је излаз сировог подофицира. Ово ефикасно смањује улазни ЦЛК кроз однос укључене вредности према највишој вредности акумулатора.

Даље, излаз НЦО се може модификовати једноставним растезањем импулса. Након тога, модификовани излаз НЦО се интерно дистрибуира на друге периферије и опционо излази на улазно/излазни пин. Преливање акумулатора такође може изазвати прекид.

НЦО период се мења у одвојеним корацима да би се генерисала просечна фреквенција. Дакле, овај излаз углавном зависи од капацитета пријемног кола да усредсреди излаз НЦО да би се смањила несигурност.
Преливање подофицирског модула углавном зависи од следеће формуле
Стопа преливања акумулатора = вредност преливања акумулатора/улазна ЦЛК фреквенција + вредност повећања.

Шта је фазни акумулатор?

То је модуло-Н бројач који укључује 2^Н дигиталних услова који се повећавају за сваки улазни сигнал такта система. Величина инкремента углавном зависи од вредности речи за подешавање и М се примењује на степен сабирача акумулатора. Реч за подешавање једноставно поправља повећање бројача у величини корака.

Предности подофицира осцилатора

Предности нумерички контролисаног осцилатора укључују следеће.

  • Нумерички контролисани осцилатор нуди многе предности у поређењу са другим типовима осцилатора у смислу стабилности, тачности и поузданости.
  • Ови осцилатори имају флексибилну архитектуру тако да лако омогућавају програмирање као што је фреквенција или фаза у лету.
  • Нумерички контролисани осцилатори нуде неколико предности у односу на друге врсте осцилатора у смислу агилности, тачности, стабилности и поузданости.
  • Предности НЦО-а омогућавају дизајнерима да брже дизајнирају плоче, смање потрошњу енергије, уштеде на непокретном простору и смање трошкове.

Користи подофицир осцилатора

Примене нумерички контролисаних осцилатора обухватају следеће.

  • Нумерички контролисани осцилатор је применљив тамо где је потребна високофреквентна прецизност, линеарна контрола фреквенције и одлична резолуција при фиксном радном циклусу као што је контрола баласта и осветљења, резонантна напајања и генератори тона.
  • НЦО-и су нормална дигитална кола која се користе у широком спектру временских апликација као што су конверзија брзине, синтеза фреквенције и ЦЛК генерисање.
  • НЦО се углавном користи за генерисање главних сигнала на чипу као што су синусни, косинусни, ЛФМ или линеарно модулисани фреквенцијом, Гаусов у СоЦ-овима.
  • НЦО модул је тајмер који генерише излазни сигнал коришћењем преливања акумулатора.
  • Они су веома значајни у применама кола за подешавање радија, контролисања осветљења, флуоресцентних баласта, тонских генератора и аудио појачала класе Д.
  • Они се често користе у комбинацији са ДАЦ-ом на о/п да би се дизајнирао ДДС (директни дигитални синтисајзер).
  • Ово је дигитални генератор фреквенције, који се користи за чишћење бучног и/п сигнала осцилатора.
    Ово је линеарни фреквенцијски програмабилни генератор који се користи за производњу фреквенција до 32 МХз.

Дакле, ради се о томе преглед нормално контролисаног осцилатора који ради једноставним укључивањем повећања унутрашњег акумулатора на растућој ивици сваког улазног тактног сигнала. Дакле, излазна фреквенција подофицира је пропорционална бр. циклуса које добије да се акумулатор препуни. Ево питања за вас, шта је осцилатор?