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正文摘录:

2007年第5期总第244所示，主要分为控制单元、DDs单元和PI，I。单元3部分。图1中控制单元主要由单片机及外设R()M组成，实现对频率合成器的控制功能。单片机采用了Micr·ochip公司的PI(：系列单片机中的PIC：16C74A。DDS单元由DDs芯片AI)9851组成，可实现快速扩频，同时为PI，I。提供了参考频率源。时钟信号采用的是5MHz的高稳定石英晶体振荡器。PLL单元主要由PI。I。芯片Q3236组成，可实现低杂散、可变倍数的倍频，将DDS产生的信号倍频到所需范围，同时对噪声及各类杂散信号进行抑制。号SYN到来才能使刚才输入的频率控制字作用。这样就保持了DDS输出频点与位同步信号SYN同步。另外，当帧同步来到之后，MCIJ要完成给DDS输入频率控制字的工作。MC[J实际输出的是地址和控制DDS的信号，真正的频率控制字数据放在R()M中，由地址查询后直接输入I)DS的数据线。4DDS+PLL频率合成器中需要注意的几个问题4.1单片机的选择控制单元DDS单元PLLJ仆儿。一。一一一。一…一一一一一一‘1I。。一…一。。一一’一一‘一一一一??一一一一‘一一一一。一一一一一一一：图1DDS激励PLI.频率合成器系统框图3系统工作流程本频率合成器的工作时序由时序控制单元控制，而对时序控制单元的响应和对内部工作的控制是由单片机(MCU)来完成的0’。图2是该频率合成器的工作流程图，其中cTRI.表示控制信号，FSYN表示帧同步信号，SYN表示位同步信号。图2DDS激励PI。I。频率合成器系统工作流程DDs复位之后，频率控制字为O，输出频率为O，也就是说没有输出。MCu等待控制信号cTRI，变为1电平。当CTRI。一1时，MCU等待帧同步脉冲FSYN的上升沿。当FSYN的上升沿到来之后，MC[J开始给DDS输入第一个频点的频率控制字，输入完毕之后还需要等待位同步信因为A【)9854是3.3V系统，所以必须选择可以工作在3.3V的单片机。如果忽略了这个问题，将会在由于电压不兼容而影响DDS的正常工作甚至使DDS芯片遭到损坏(如普通51系列芯片的输出电平只能为5V，高于3.3V)。所以经过考虑，单片机采用了Microchip公司的PI(：系列单片机中的PICl6C74A，该单片机的工作电压在2.2～5.5V的范围内，同时速度也远远高于51系列(约3倍)，满足了系统设计的要求。4.2单片机的外围电路由于A139854的工作电压是3.3V，而PI(：的掉电复位电压是4.5V，所以PIC单片机的外围电路需要使用上电复位模式以适应需要。4.3DDS输出频段的选择假设DDS的时钟频率为六。因为DDS是一个抽样的系统，由Nyquist定理可知理论上的输出频率^为o～，／2。但由于镜像频率，一^的存在，为了保证两个频率可以有效的分开，【)DS的输出频率应在o～o.4_厂f这一段。但在实际应用中，还有一些点的杂散信号很大且靠主频很近，无法去除。所以应该避免使用这些点。这些点的输出频率为靠近-厂r／3，，／4，厂／5，，／6的频点。因而在选择DDs的输出频段时，一定不要跨越时钟频率的整数分频点，也不要使输出频段离这些点太近。另外当输出频率点的选择余地很大时，还可根据DDS的工作原理，选择没有相位截断噪声的输出频点，使DDs输出效果达到最佳。4.4环路带宽的选择环路带宽选窄对滤除杂波有利，对频率的快速切换不利，而选宽则正好相反。如果频率合成器对频率转换时间指标要求不高，PI.I.的环路带宽可以设计得窄些，这样DDS的输出杂波可以得到很好地抑制，输出信号的相位噪声和杂波的性能主要由VCO决定00。因为DDs+PI.I.频率合成器的频率转换时间取决于PI，I。的频率转换时间。对于使用高直流增益的有源比例积分环路滤波器的二阶环的频率转换时间(即捕获时间)，由锁相环的基本理论可知为：13