Белов Л.А. Устройства формирования СВЧ-сигналов и их компоненты (2010) (1095867), страница 42
Текст из файла (страница 42)
Чувствительность к вариациям параметров внешней грели и вхо»н'ых си»'палов о»»сннвас»ся г!напазо»юм рабочих т»гм»ю- рко» р и д»»апазоном лог) спи мых значении напряжения питания В настоящее время десятки фирм выпускак»т множество молелен интегральных СЧ Отметим электронные адреса (сайты) некоторых »и них (см. приложение): ввв.я!йа»гоп!сасопн ввв.щегегор1юа1,сопз, ввв щ»1ей.со»п, вм в,апа1оа сопп в в в.сй-!пс.согп, вв в.ешгезсагсЬ.сот, в в»вйег1еу.соп», в ив.!»»1»!1е.сот, в в в.1нйгезеагсЬ,сопн вв в.гпасогп сот, в»» в.гп(сго1агпЬдав!ге(еях.сопк ввв.ггх!есй.сот, вв в.мгепха.сот, в вв»ьресваье.согп, и'и'в зупегйугпваъе соп» ввв.хсо»пгп.со!и.
Основной технической характеристикой. определяющей качество сигнала любого СЧ, является спектральная плотность мощности (СПМ) его фазовых нестабильностей 5„Ю, где г -" !/ -- ~ам„!-- отстройка от несущей частоты (см. З 1.3), Характеристика 5ч(Г) отражает шумовые, регулярные и искажающие процессы, происходя- щие во всех узлах СЧ. Некоторые производители СЧ в качестве харакгеристики качества сигнала приводят значение среднеквадра- тнческого дрожания фазы в градусах (йМБ )!ггег рйазе) А »г ско г 1'г, — ~ ) 5 (г)»(г 180~ для широкого интервала отстроен гз Г . 9 у Однако для каждой радиотехнической системы надо использовать конкретные значения пределов интегрирования, обычно отличающи- еся от указанных в документации. Кроме того, сосредоточенные и распределенные по частоте компоненты 5 (Е) могут оказывать различное мешающее воздействие в радиосистеме, поэтому исполь- зуют отдельные нормы на шумовые и на дискретные составляющие спектра.
3.2. Прямые цифровые вычислительные синтезаторы В ЦВС выходной сигнал формируется на выходе цепочки из последовательно включенных накопителя кода частогьг (НКЧ вЂ”. ()!й!га1 ггецнепсу Ассошц1агог), накопителя кх»да фазы (НКФ вЂ”. О!в!га! РЬазе Ассипщ1а!ог), модулятора кода фазы — МКФ, преобразователя кода фазы в код амплитуды (ПК вЂ” РЬазе-го-Агпр!!ш»)е Соптеггог) и -— цифроаналогового преобразователя — ЦАП (рис. 3.1). При фиксированных частоте и фазе выходного сигнала в НКФ на каждом импульсе тактовой частоты (, происходит накопление значений кода частоты К~-. Частота повторения циклов перепщщения счез чика НКФ 244 Слсллл Лирик сияя и сллилрини ниии Рнс.
ЗЛ. Стрснтсрняя слслж цВС пропорциональна коду частоты/„„= 1К,~')1)г,, где 1с' --. объем счезчика НКФ. Погрешность установки частоты (минимальный шаг синтеза) определяется погрешностью дискретизации прн некратных значениях 11 н К~. Относительное значение этой погрешности обратно пРопоРционально объемУ счетчика Л г — —.1т,'Л н задаетсЯ РазРЯдностью кода часзозы. Накопитель кода частоты может испо ~ьзоваться в режиме автоматической перестройки частоты: кол Кр задает скорость изменения Кг на соседних тактах суммирования. Модуляция фазы выходного сигнала кодом Кч „,„вводится в МКФ.
В блоке памя си ПК по коду фазы К считываются коды синусного Кя и или косинусного К, отсчетов выходного сигнала, которые в ЦАП преобразуются в выходные напряжения и,(г) и и.,1!). Для ЦВС' значение тактовой частолы /, определяет высшую частоту выходного гармонического сигнала, которая в соответствии с теоремой отсчезов не превосходит половины частоты дискретизации. Низшая синтезируемая частота при этом равна шагу Ау= 2,','2, где 1г — разрялносгь НКФ.
В настоящее время ведущими производителями интегральных ЦВС выступают фирмы с электронным адресом (сайтом) лииж.апа1ой.сош, ивж.е1чеез,гп, В табл. 3.1 представлены параметры некоторых моделей цифровых вычислительных синтезаторов. Значение Лг для синтезатора АТЕЕ-2375В сосзавляет 0,23 Гц на выходной частоте 100 М1 ц. Для синтезатора АО9854 использование 48-разрядного регистра частоты позволило резко снизить шаг по частоте. Повышение тактовой частоты заставляет разработчиков искать способы формирования высокостабильных опорных колебаний с частотой в несколько сочен мегагерц. В связи с этим в моделю. А0995Я ввезены буферный генеразор с подключаемым внешним кварцевым резонатором на частоту, например, 20 МГц и программируемый умножитель частоты в 4 — -20 раз„выходной сигнал которого используется как тал-говый, Качество выходного сигнала ЦВС определяется разрядностью ЦАП, близостью выходной частоты к половине частолы дискретизации и шумовым спектром источника такти- 245 (1001ний !) 10лылинс1нс мо, сзс11 испо.1 001св лосга101ы- высокая (1(1 14) раэ"зшиосзь 11511.
спо огйспсчиаэс1 со:0 ржание высц1из гармоник пе более . 15 лБ В некоторых моде,1ях (см, например, А(39854) нсгю гьзуются два ЦАП с квадратурпыми выходными сю налами, каждый из которых формирует г1о два противофазных напряжения При этом на любои выхолной часп>те образуется ансамбль из четырех сдвинутых по фазе на 90' сигналов одинаковых амплитуд, необходимый для непользования в квадратурных модуляторах или демодуляторах.
в однополосных преобразователях полосы частот. В структуре ЦВС отсутствуег 1У11. поэтому собственный фазовый шум синтезатора (Кез1цца1 Рйазе )00100) незначителеш для А(39858, например, Ь' (1ОО кГц) 152 дБ Гц при выходной частоте 5 МГц и частоте тактирования 300 Мрц, На рис, 3.2 показана характеристика СПМ фазового шума для сннтезажзра БТЕ(.-2375В, снятая при выходной частоте 325 МГц и тактовой частоте 800 МГц Мошность выходного сигнала ЦВС определяется способностью ЦАП поддерживать на нагрузке ток, определяемыи выбранным отсчетом.
Поэтому обычно производители ее нормируют по току в миллиамперах на резистивной нагрузке порядка 4 кОм. Уникальные возможности предоставляют ЦВС для перестройки выходного сигнала по частоте. Частота задаюгся вводом фиксированного кода К)-или автоматически перес~раивается по линейному во времени закону линейно-частотной модуляции ЛЧМ (СЬ1гр Рцпсцоп) в весьма широких пределах при сохранении формы выходного колебания. Разработчики синтезатора А09954 предусматривают возмож- л 100 -1!0 120 130 140 107 101 Ки 10' К Га Рис.
34. Характеристика СНЫ фазового сиегмв вбвизн иесэтиеа явя синтезатора втк1:2373В 247 нос1ь за~юми1ылня нескольких частотных нпофилей д'.я нс.нч'синоп: ~ахова ьа шния !сан«прова«ил) шстоты Б АБ9854 прслусмспрены !)ежимы формирования сигналов с манипуляцией частоты или фазы ~ ри стабильной несущей частоте. Для зтой цс.ш в кристалл введены лва 48-разрялных переключаемых регистра установки дискретов частоты и лва 14-разрялных регистра установки фазы. Продолжительность нерехола на новую частоту в ЦВС нс превосходит длительности одного периода выходного колебания без учета времени записи кола частоты. В синтезаторе АП9854 имеется цифровой аппаратный неремножигель кодов выходных озсчетов на 12-разрядный кол амплитуды, который используется при статическом управлении амплитудой или ~ ~ри амплитудной модуляции.
Возможность вводить код К „,. позволяет цифровым способом формировать сигналы с непрерывной фазой (КАМ, ЧМ) при переключении частоты. Российское предприятие НПЦ «Элвис» выпустило синтезатор 1508ПЛЗТ (рнс. 3.3). Этот двухканальный ЦВС обеспечивает форми. рование гармонических квадратурных колебаний и сигналов без модуляции, с фазовой, частотной, амплитудно-фазовой, кодоимпульсной модуляцией КАМ, с модуляцией частоты по линейному закону ЛЧМ, с гауссовским сглаживанием фронтов манипуляции при частоте дискретизации ло 1 ГГц.
Полоса частот по каналу модуляции при квалратурной схеме до 350 МГц, скорость передачи в каждом канале до 100 Мвыб'с. Каждый канал содержит 48-разрядный накопитель кода частоты НКЧ, 48-разрядный накопитель кола фазы НКФ, 15-разрядный преобразователь фазы в амплитуду ПФА, 16-разрядный регистр смещения фазы, модулятор амшзитулы в виде 13-разрядного четырехквадрантного перемножителя кодов ПК, 12-разрядный регистр смещения постоянной составляющей, 1О-разрялный быстродействующий ЦАП. В кажлом канале имеется возможность выбрать один из 64 профилей модуляции, содержащих коды скорости модуляции А1,. начальной частоты /~Го, начальной фазы 1 о, амплитуды !1, и смешения синтезируемого сигнала А" ч и производится линейная интерполяция между записанными отсчетами.
Выбор регис~ра памяти осуществляется либо асинхронно. либо аппаратно по заданному алгоритму, либо подачей положительного фронта на соответствующие входы. В режиме ЛЧМ память профилей используется для частотно-зависимой кусочно-линейной коррекции синтезируемого сигнала. Такая коррекция позволяет исправить искажения АЧХ вила ейпс х =- (з!и х) 'х и ввести предыскажения для компенсации погрешностей аналоговой части тракта. На входной делитель тактовой частоты +и с козффициснтамн деления л — — 1.
2 и 4, построенный по логической схеме с ггерсьлнгчагслями зокх ъггжгю гнглааеть сгг гюл с иизотси ло 4 Р(ц, Вид модуляции (ЧМ„ФМ, АМ, ЕАМ и тл ) определяется сО ге)зжггмым соотВстстВуюших профилси и вьгбранггым положснисм мультиплексора МП Для уменьшения нежелательного расшгерснг1я спектра си~тсзнруемого споила при переключении профилси имеется функция плавного изменения парахгетров модуляции Суть се состоит В сглаживании фронтов модуляции гауссовским фильтром (ГФ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
