Smíšený

Co je to RF Frequency Synthesizer: technologie a typy

Co je to RF Frequency Synthesizer: technologie a typy

Frekvenční syntezátory se používají v řadě různých RF zařízení - téměř všude, kde je vyžadován stabilní RF zdroj.

RF frekvenční syntezátory poskytují vysokou úroveň výkonu, pokud jde o stabilitu, programovatelnost a obecné pohodlí. Protože většina zařízení vyžadujících použití RF syntezátoru má také digitální obvody pro další prvky zařízení, RF syntezátory se hodí zvláště dobře k použití.

Proto se vysokofrekvenční syntetizátory používají v zařízeních od jednoduchých vysílačů a přijímačů Bluetooth, přes Wi-Fi routery a mobilní telefony až po vysoce výkonné komunikační systémy, satelitní spoje a podobně. Ve skutečnosti cokoli, co používá RF komunikaci téměř v jakékoli formě, pravděpodobně použije RF syntetizátor.

Typy / kategorie vysokofrekvenčních syntetizátorů

Existuje několik různých typů kategorií syntetizátoru. Každý z nich má zjevně své výhody a nevýhody. Často je možné zvolit, který typ zvolit

  • Přímo: Přímé formy vysokofrekvenčního syntetizátoru jsou, jak název napovídá, implementovány vytvořením tvaru vlny přímo bez jakékoli formy prvku transformujícího frekvenci. Používají se přímé techniky včetně forem oscilátoru a mixéru.
    • Přímá analogová frekvenční syntéza: Tato forma vysokofrekvenčního syntetizátoru byla někdy nazývána architekturou mix-filtr-dělení. Přímý analogový frekvenční syntetizátor získal toto jméno, protože přesně definuje jednu z nejpopulárnějších architektur pro tuto formu syntézy.

      Přímý analogový frekvenční syntetizátor měl několik nevýhod: vyžadoval značné množství kritických obvodů, které se dnes nedají integrovat; postupné směšovací procesy zavedly značné množství rušivých signálů; rušivé signály vyžadovaly značné úrovně filtrování, což opět zvyšovalo náklady. Výsledkem bylo, že tento typ RF syntetizátoru byl použit pouze jako poslední možnost před širokou dostupností RF IC a možností využití jiných forem frekvenční syntézy.

    • Přímá digitální frekvenční syntéza: Přímé digitální syntetizátory, DDS jsou nyní široce používány. Vytvářejí signál tím, že mají uloženou verzi tvaru vlny požadovanou v digitálním formátu, a poté postupují fází v pevných krocích. Při každém přírůstku se v paměti vyhledá hodnota okamžitého napětí průběhu a převede se do analogového formátu. Postupováním fáze, a tedy odebíráním následných vzorků, se vytváří křivka. Přírůstky fázového posunu určují generovanou frekvenci signálu, protože to určuje, jak rychle se přírůstky posouvají podél křivky, a tedy jak rychle se křivka opakuje.
  • Nepřímý: Syntéza nepřímé frekvence je založena na technologii fázového závěsu. Zde je výstupní signál generován nepřímo. Jinými slovy, konečný signál je generován oscilátorem, který je řízen jinými signály. Tímto způsobem jsou signály použité při vytváření výstupu nepřímo replikovány výstupním oscilátorem, což dává této technice název.
    • Syntéza nepřímé analogové frekvence: Syntéza nepřímé analogové frekvence využívá technologii fázové smyčky se směšovačem umístěným mezi napěťově řízeným oscilátorem a fázovým detektorem. To umožňuje zavedení a posunutí frekvence do smyčky.
    • Nepřímá digitální frekvenční syntéza: Techniky nepřímé digitální syntézy frekvence zavádějí digitální dělič do smyčky fázového závěsu RF mezi napěťově řízeným oscilátorem a fázovým detektorem. VCO běží na frekvenci rovnající se frekvenci fázového srovnání krát poměr dělení. Změnou poměru dělení je možné změnit frekvenci výstupního signálu. Obvykle se srovnávací frekvence rovná požadovanému rozestupu kanálu. Může to být 100 50 kHz pro FM tuner, 25 nebo 12,5 kHz pro profesionální mobilní komunikační systémy atd. Pro obecné rádiové aplikace to může být mnohem menší.

Protože jsou RF syntezátory tak široce používány ve všech formách elektronických zařízení, je jejich použití velmi rozšířené. S mnoha novými dálkovými senzory pro internet věcí využívající vysokofrekvenční spoje se používání vysokofrekvenčních syntetizátorů všech forem pouze zvýší.

Kromě toho je k dispozici mnoho čipů RF syntetizátoru nebo je funkce frekvenčního syntetizátoru zahrnuta do jiných čipů specifických pro aplikaci, což velmi usnadňuje schopnost generovat přesné a kontrolovatelné vysokofrekvenční signály.


Podívejte se na video: Lec 36: Cellular Communication (Prosinec 2021).