AD9857電力線(xiàn)通信發(fā)射機中的應用
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在本系統中將AD9857配置為正交工作模式，需要設置的寄存器組共有8個(gè)，地址為00h～07h，另外的18個(gè)寄存器與該工作模式無(wú)關(guān)，因而無(wú)需設置。串口中一個(gè)通信周期最多只能傳輸4個(gè)字節數據，因此，應分兩個(gè)通信周期完成寄存器組的寫(xiě)入。在兩個(gè)通信周期中，第一個(gè)指令字節和其中四個(gè)字節寄存器數據組成第一個(gè)通信周期；第二個(gè)指令字節和另四個(gè)字節寄存器數據組成第二個(gè)通信周期。
內部控制寄存器地址分布范圍為00h～19h，其中00h和01h是共用的，可對AD9857的工作模式、高低位順序、鎖相環(huán)倍頻數、串口工作模式、自動(dòng)節能、CIC溢出控制處理、PLL鎖相環(huán)失效處理等運行方式進(jìn)行設置。從02h～19h共分為4組相同結構的寄存器，每一組長(cháng)度為6 byt-e，其中有存儲DDS的頻率控制字、CIC可編程插值濾波器的插值倍數N及輸出增益控制。各組的值可以預先設定，在AD9857工作時(shí)可以通過(guò)直接配置管腳PS0、PSl來(lái)選定所需要的功能組，從而達到快速更改工作參數的目的。
此過(guò)程需用到的計算公式有：
本系統參考時(shí)鐘輸入為10 MHz的單端時(shí)鐘，設置PLL時(shí)鐘倍數為PLL_MUL=4，則系統時(shí)鐘為SYSCLK=40 MHz。系統需要并口數據輸入速率為PDCLK=1．25 MHz，則根據公式：
其中CIC濾波器的插值倍數為N_CIC=8，AD9857的載波頻率為4 MHz，則混頻器DDS的輸出頻率即為fout_DDS=4 MHz，其頻率控制字寄存器FTW設置為0x19999999。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/157332.htm
3 AD9857的數據傳輸過(guò)程
在完成初始化后，AD9857即進(jìn)入正交調制模式。數據通過(guò)14位并行口送入。AD9857的數據傳輸接口如圖3所示。
各引腳功能為：
DO―D13：數據傳輸端口，14位并行端口；
PDCLK：輸入數據同步時(shí)鐘，2．5 MHz，由AD9857提供給FPGA；
TxENABLE：傳輸使能信號，當信號為0時(shí)，屏蔽輸入數據，自動(dòng)在I／Q通道填0；當信號為1時(shí)，接收數據，當第一個(gè)上升沿來(lái)到時(shí)，開(kāi)始接收數據。
數據通過(guò)14位并行數據接口傳輸給AD9857，I／Q通道數據交替傳輸，每?jì)纱螖祿鬏斊ヅ錇橐唤M合法的I、Q采樣數據。兩路數據再通過(guò)反轉CIC插值濾波器，預先補償CIC濾波器帶來(lái)的衰減。之后，數據流過(guò)插值因子為4的固定內插濾波器和可編程CIC濾波器。其中CIC濾波器的插值率可通過(guò)寄存器設定，通常設置為4倍插值，便可經(jīng)過(guò)兩級內插濾波器提高信號采樣率，同時(shí)低通濾波器濾除了因內插而產(chǎn)生的鏡像頻率。最后信號進(jìn)入正交調制器，與正交載波信號進(jìn)行數字混頻(DDS)，完成上變頻處理。經(jīng)上變頻處理的信號再經(jīng)過(guò)D／A轉換，生成模擬中頻信號輸出。輸出的模擬信號通過(guò)差分信號IOUT輸出，其輸出電流范圍為0～20 mA。
4 基于A(yíng)D9857的數字上變頻電路設計
基于A(yíng)D9857芯片的信號上變頻處理模塊的主要任務(wù)是完成調制信號的上變頻、DAC轉換、濾波放大和處理，最后將信號經(jīng)過(guò)電力線(xiàn)耦合模
塊發(fā)射出去。
該設計中，AD9857外部晶振使用10 MHz，內部經(jīng)過(guò)4倍倍頻，工作時(shí)鐘為40 MHz。內部可編程CIC內插系統為8，直接數字頻率合成器DDS產(chǎn)生4 MHz載波信號。AD9857從FPGA接收IQ兩路信號，經(jīng)過(guò)32被內插后，與4MHz載波進(jìn)行正交調制，之后，在經(jīng)過(guò)D＼A轉換將其變?yōu)殡娏餍盘?，最后使用變壓器ADTl-l把電流信號轉化為電壓信號。由于A(yíng)D9857輸出信號存在鏡頻干擾?？墒褂媚M帶通濾波器進(jìn)行信號處理，帶通濾波器通帶頻率為3 MHz-5 MHz，通帶衰減很小。最后信號經(jīng)過(guò)AD8139進(jìn)行差分放大，送入電力線(xiàn)耦合模塊。
5 結束語(yǔ)
文中介紹了AD9857數字上變頻芯片在電力線(xiàn)通信發(fā)射機中的應用，描述了AD9857的工作原理和電路設計。通常在實(shí)際應用中AD9857需要在FPGA的配合下使用，其參數配置往往也要根據電力線(xiàn)通信的具體應用進(jìn)行設計和配置。
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