MCU-Taktdrift und Hochfrequenzdrift - sind sie gleich?

Nehmen wir an, ich habe zwei Sensorknoten, einen mit Quarzoszillator, der mit einer Frequenz von 24 MHz läuft, der andere mit einer Frequenz von 24 MHz + 10 ppm.

Nach meinem Verständnis versorgt dieser einzelne Hochfrequenzkristall (MHz-Bereich) in System-on-Chip-basierten Sensorknoten (z. B. Texas Instruments CC2650) sowohl die MCU als auch das Funkgerät (wo ein GHz-Bereich benötigt wird). Ich meine, die "lokale Oszillator" -Komponente in HF-Diagrammen, die die 2,4-GHz-Sinuswelle erzeugt, wird unter Verwendung des MHz-Oszillators als Quelle (über PLL) kalibriert.

Angenommen, das Funkgerät ist auf beiden Knoten so konfiguriert, dass es den 802.15.4-Kanal 11 mit einer Mittenfrequenz von 2405 MHz verwendet. Ist es so, dass ein Knoten mit 2405 MHz kommuniziert und der andere mit 2405 MHz + 10 ppm?

Ein gutes Radiodesign nutzt die Stabilität und Toleranz der Referenz. osc, um einen genauen Träger f zu empfangen, und die Fehlerkorrektur wird auf die digitale PLL für Tx angewendet.

Antworten (2)

Ist es so, dass ein Knoten mit 2405 MHz kommuniziert und der andere mit 2405 MHz + 10 ppm?

Ja, einer sendet mit 2405 MHz und der andere mit 2405,02405 MHz, außerdem wird durch die PLL (in beiden Systemen) ein Jitter verursacht, der im Bereich von +/- 100 ppm bei einer variablen Frequenz im Hunderterbereich liegen kann Hz bis zum niedrigen kHz-Bereich (auch mit etwas Zufälligkeit). Dies stellt den statischen Fehler von 10 ppm in den Schatten.

Wenn es um den Empfang geht, ist es wahrscheinlich, dass der "falsch ausgerichtete" Empfänger unabhängig von seiner eigenen leicht falsch ausgerichteten lokalen Uhr auf die genaue Sendefrequenz einrastet. Dies kann auch unter Verwendung von PLL-Techniken erfolgen.

Bei komplexeren Übertragungen, bei denen die tatsächliche Mittenfrequenz fehlen kann (z. B. bei Phasenmodulation oder anderen unterdrückten Trägertypen), wird eine spezielle PLL (Costas-Schleife genannt) verwendet.

Ja, die Frequenzen werden um 10 PPM verschoben. Bedenken Sie jedoch, dass dies nur ±24 kHz sind. Das ist viel weniger als die Spektrumsbreite eines WiFi-Kanals, spielt also keine Rolle.

Solche Frequenzfehlanpassungen sind in WLAN-Empfänger eingebaut. Entweder kümmern sie sich nicht um die kleine Diskrepanz, oder sie optimieren sich leicht auf der Grundlage der tatsächlich empfangenen Frequenz. Denken Sie darüber nach, wie teuer solche Geräte wären, wenn sie nicht einmal auf 10 PPM-Kristallen basieren könnten.