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如何在萃取振蕩器中實現(xiàn)數(shù)字控制?

更新時間:2023-06-09      點擊次數(shù):619
   萃取振蕩器是基于晶體管、電感和電容構(gòu)成的無源振蕩電路,能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的、高精度的振蕩信號。在某些應用場合中,需要能夠以數(shù)字方式來控制萃取振蕩器的振蕩頻率,以便實現(xiàn)更加精確的信號源輸出。本文將探討如何實現(xiàn)數(shù)字控制萃取振蕩器的方法。
 
  首先,實現(xiàn)數(shù)字控制萃取振蕩器的一個簡單方法是使用可編程邏輯器件FPGA來完成頻率調(diào)節(jié)功能。FPGA提供了高度靈活性,可以按照用戶的需要對其進行編程,實現(xiàn)多種功能。通過將數(shù)字邏輯設(shè)計為可編程邏輯單元,即可實現(xiàn)振蕩頻率的數(shù)字化控制。例如可采用基于數(shù)值控制鎖相環(huán)(NCO)的ADC,用于測量輸入信號頻率后,調(diào)節(jié)振蕩電路的工作點,以實現(xiàn)輸出信號的數(shù)字控制。調(diào)節(jié)電路可用可編程邏輯形式實現(xiàn),以縮小電路規(guī)模并提高電路精度。
 
  其次,在實現(xiàn)數(shù)字控制萃取振蕩器時,另一種常見的方法是使用微控制器。由于微控制器內(nèi)部集成了非常強大的數(shù)字信號處理器(DSP)和通用輸入輸出端口(GPIO),因此可快速實現(xiàn)輸出信號的頻率數(shù)字化控制。首先,通過設(shè)置外部計時器或計數(shù)器,進行對外部輸入時鐘計數(shù),并根據(jù)計數(shù)結(jié)果調(diào)整輸出振蕩器的工作狀態(tài),在特定的時刻產(chǎn)生振蕩信號。其次,通過對微控制器的GPIO進行控制,即可實現(xiàn)對輸出信號振蕩頻率的數(shù)字化控制。由于微控制器可集成了豐富的通信接口,如UART、I2C、SPI等,因此可通過增加外設(shè)來實現(xiàn)更多的數(shù)字控制功能。
 
  最后,另一個重要的數(shù)字控制萃取振蕩器的方法是使用直接數(shù)字頻率合成技術(shù)(DDS)。一般來說,DDS是一種將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的技術(shù)。在DDS中,通過將固定頻率的參考時鐘信號輸入一個計數(shù)器,然后將計數(shù)結(jié)果作為相位累加器的輸入,同時使用查找表中預定義的正弦或余弦函數(shù)值來計算輸出的振蕩信號。DDS可以通過實現(xiàn)FPGA或微控制器來實現(xiàn)數(shù)字控制。
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