|
Kategorie: Diplomové, bakalářské práce |
Tento dokument chci!
Tato práce se zabývá problematikou přímé frekvenční číslicové syntézy. V úvodu práceje vysvětlen princip a uvedeny základní vlastnosti této metody generování signálu.Rozebrány jsou především dopady na čistotu spektra výstupního signálu. Další kapitolase zabývá návrhem zařízení, tedy výběrem DDFS obvodu a dalších základních bloků. Jezde uveden návrh násobiče kmitočtu, rekonstrukčního filtru a výstupního zesilovače.Zabývá se také výběrem řídícího obvodu. Zařízení je možné ovládat pomocí počítačepřes sběrnici USB. Pro tyto účely byl vytvořen uživatelský program. Změřené vlastnostizařízení jsou uvedeny na konci práce. Práce obsahuje schémata a desky plošných spojůnavržených částí včetně simulací a změřených parametrů.
Zřízení bylo sestaveno umístěno kovové krabičky.
Měřením fázového šumu bylo zjištěno, interní fázový závěs offsetových
kmitočtech kolem MHz projevuje výraznou špičkou. Vzhledem
k tomu, násobí 8×, bylo zvoleno dvoustupňové řešení. Čistota úzkém
kmitočtovém pásmu výborná, potlačení nežádoucích složek větší jak dB. Maximální hodinový
kmitočet obvodu 400 MHz nastavení kmitočtu používá bitový registr. Zapnutím
korekce lze generovat přesnou hodnotu výkonu.
.
Uživatelský program dovoluje měnit nejen výstupní kmitočet výkon, ale také
nastavení fázového závěsu což zvyšuje rozsah použitelných kmitočtů referenčních
zdrojů hodinového signálu. Pro náročné aplikace však vhodné fázový zavěs nepoužívat. Pro tyto
účely možné přivést hodinový signál přímo AD9951. Pro zesílení výstupního signálu byl zvolen monolitický zesilovač
ERA-5 firmy Mini-Circuits ziskem dB, který zajišťuje požadovanou výstupní
úroveň signálu +10 dBm.
Výhodou obvodu je, obsahuje PLL násobič hodinového kmitočtu umožňuje také
digitálně měnit výstupní výkon.
Program pro mikrokontrolér byl vytvořen prostředí Atmel AVR studio Byl
napsán ovladač obvodu AD9951 zprovozněna softwarová USB komunikace.
Jeho vlastnosti byly ověřeny simulací následně proměřeny prototypu. Měření realizovaného
násobiče ukázalo, odstup nežádoucích složek větší jak dB, což dostatečné pro
použití aplikaci. Úpravou filtru smyčky byla tato
špička snížena. Výstupní
výkon dosahuje celém požadovaném pásmu kmitočtů hodnoty +10 dBm. Dále byla proměřena čistota spektra
v širším kmitočtovém pásmu. Na
výstup proniká 100 MHz signál vnitřních obvodů AD9951 také MHz signál
z násobiče.
Pro úpravu hodinového signálu externího normálu byl navržen realizován
násobič kmitočtu, založený principu filtrování zkresleného signálu.0. Výhodou jednoduché zapojení, velký zisk 50
přizpůsobení vstupu výstupu. Harmonické zkreslení dosahuje přijatelných hodnot,
ostatní parazitní složky jsou více jak pod úrovní generovaného signálu.
Na závěr práce bylo provedeno měření důležitých parametrů zařízení. Obě složky jsou potlačeny minimálně dB. Dále práce zabývá návrhem přímého frekvenčního
číslicového syntezátoru. Jako rekonstrukční filtr byl použit eliptický filtr řádu.61
6 ZÁVĚR
V úvodu práce byl stručně vysvětlen princip přímé číslicové syntézy popsány
vlastnosti frekvenční oblasti.
Jednoduchý uživatelský software pro počítač byl napsán programu C++Builder 6. Další funkcí kmitočtové rozmítání, modifikace
korekčních konstant výkonu předvoleb.
Pro výslednou realizaci byl vybrán DDFS obvod AD9951 firmy Analog
Devices, jehož parametry splňují podmínky uvedené zadání
