Einstellbarer Taktgenerator zwischen 15,5 MHz und 17,4 MHz

Ich suche ein günstiges Bauteil um Frequenzen zwischen 15,5 MHz und 17,5 MHz zu erzeugen. Meine Absicht ist ein mittelgroßes Produkt (einige hundert Einheiten).

Das Problem ist, dass ich die Frequenz während des Betriebs ändern möchte und der Wechsel nicht länger als 1 uns dauern sollte. Der Steuerteil wird von einer Art Mikroprozessor ausgeführt.

Es wäre ein großer Vorteil, wenn der gesuchte Chip gleichzeitig andere Frequenzen erzeugen könnte, die eine Teilung der aktuellen Hauptfrequenz und phasenverschoben wären.

Ich habe über die Verwendung eines FPGA nachgedacht, aber ich habe keine Erfahrung damit, daher weiß ich nicht, wonach ich suchen soll.

Bitte klären Sie etwas. Wenn Sie sagen, dass Sie innerhalb von 1 usec oder weniger wechseln müssen, bedeutet dies, dass Sie die Frequenzen innerhalb von 1 usec nach der Erkennung eines Ereignisses ändern müssen, oder meinen Sie, dass die Übergangszeit zwischen den beiden Frequenzen eine Dauer von weniger als 1 haben sollte verwenden?
Eine weitere Reihe von Fragen: Welche Frequenzauflösung benötigen Sie? Und nach welcher spektralen Reinheit suchen Sie? Benötigen Sie eine analoge Ausgabe (d. h. eine Sinuswelle) oder suchen Sie nach Rechteckwellen/Impulsen auf Logikpegel? Aus Ihrer Betrachtung von FPGAs würde ich vermuten, dass Sie Logikebene wollen, aber ich dachte nur, ich würde sicher gehen.

Antworten (3)

Hier ist ein programmierbarer Uhrenchip, der Ihre Anforderungen erfüllen könnte:
http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/Si5351-B.pdf

Sie können auch ein kostengünstiges PCB-Modul erwerben, in dem dieses Teil bereits installiert und mit einer Mikroprozessorschnittstelle einsatzbereit ist:
http://www.adafruit.com/products/2045?gclid=CIyi-r-1k8QCFYE7gQodvZ4Ang

Dieser Chip scheint eine bessere Wahl zu sein, da das OP nach mehreren Frequenzausgängen gefragt hat, die dieser Chip verarbeiten kann. Allerdings wird es nicht möglich sein, Frequenzen in 1 µS umzuschalten - laut Datenblatt Seite 18 muss der Stromausgang deaktiviert, mehrere Register aktualisiert und dann der Ausgang wieder aktiviert werden. Da die Schnittstelle I²C mit 400 kbs ist, kann dies ein oder zwei Millisekunden dauern. Der in der anderen Antwort bisher erwähnte Chip, der AD5932, hat das gleiche Problem, außer dass er eine SPI-Schnittstelle verwendet, die 40 MHz erreichen kann - also könnte dieser Chip theoretisch in etwa 20 µS aktualisiert werden.
Der obige Chip kann so voreingestellt werden, dass er mehrere Frequenzen gleichzeitig ausgibt, sodass Sie mit nur wenigen einfachen Gates an den Ausgangspins das erforderliche Signal sehr schnell leiten können. Ein oder mehrere Inverter könnten auch verwendet werden, um die Phase des Ausgangssignals zu invertieren.

Versuchen Sie, die Analog Devices-Reihe direkter digitaler Synthesizer nachzuschlagen. Hier ist eine: -

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Bild von hier aufgenommen .

Funktionen und Vorteile

  • Programmierbares Frequenzprofil – keine externen Komponenten erforderlich
  • Ausgangsfrequenz bis 25 MHz
  • Das vordefinierte Frequenzprofil minimiert die Anzahl der DSP/µController-Schreibvorgänge
  • Sinus-/Dreieck-/Rechteckwellenausgänge
  • Powerdown-Modus (20 µA) Stromversorgung +2,3 V bis +5,5 V Erweiterter Temperaturbereich −40 °C bis +125 °C
  • 16-Pin-TSSOP

Ich habe über die Verwendung eines FPGA nachgedacht, aber ich habe keine Erfahrung damit, daher weiß ich nicht, wonach ich suchen soll.

Ziemlich gute Idee. Ein FPGA wird das tun, aber ein FPGA wird für Ihre Bedürfnisse zu viel des Guten sein.

Sie können jedoch billige CPLDs verwenden. Sie sind wie ein kleines FPGA, weniger Pins, einfachere Stromversorgung und einfacheres PCB-Layout. Sie benötigen auch keinen externen Speicher für den Bitstream (Sie sparen möglicherweise einen Flash-Chip).

Um diese Art von Chips zu programmieren, schlage ich vor, dass Sie einfach eintauchen und es versuchen. Günstige FPGA- und CPLD-Boards sind überall erhältlich, und Sie sollten in der Lage sein, innerhalb von ein oder zwei Tagen von nichts zu einer blinkenden LED zu wechseln (beim ersten Mal habe ich einen Abend gebraucht, und die meiste Zeit wurde damit verbracht, die Toolchain zu installieren ).

Sobald Sie dies ausgeführt haben, sind es nur ein paar Zeilen HDL-Code, um von einem LED-Blinker zu einem Frequenzsynthesizer zu wechseln.

Sie können sogar ganz ohne FPGA/CPLD beginnen, indem Sie einen Simulator verwenden. GHDL funktionierte ziemlich gut für mich und hat ein gutes Tutorial. http://home.gna.org/ghdl/

Wenn Sie mehr über CPLD-Teile erfahren möchten, sehen Sie sich die Xilinx CoolRunner2-Chipreihe an. Supergünstige Entwicklungsboards sind ebenfalls erhältlich und der Chip sollte für Ihre Aufgabe geeignet sein. Wenn Sie neugierig sind und sich mit FPGA beschäftigen möchten, schlage ich entweder ein billiges Xilinx Spartan-Board vor (ich habe mit dem XuLa200 angefangen) oder werfen Sie einen Blick auf die Lattice-Teile. Sie verkaufen Entwicklungskits für etwa 25 US-Dollar, einschließlich allem, was Sie für den Einstieg benötigen. Oh, und sie haben auch billige Teile mit niedriger Pin-Anzahl. Etwas, das man in der FPGA-Welt nicht oft findet.

Ein FPGA/CPLD ist keine gute Lösung: hohe Anforderungen an die Stromversorgung, viele Pins, großer Footprint, komplexe Programmierung, teuer, keine feine Frequenzsteuerung, hoher Jitter, ... Also ist ein dedizierter, programmierbarer Frequenzgenerator-Chip viel besser Auswahl.
Einstellbarer Taktgenerator zwischen 15,5 MHz und 17,4 MHz
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