FPGA在頻率綜合器中的應(yīng)用設(shè)計與電路
頻率綜合器的FPGA設(shè)計原理圖
因為EPF10K10是RAM型器件,設(shè)計程序需固化在外部串行自舉器件EPC2里,在上電時,PF10K10把設(shè)計程序從EPC2讀入RAM并運(yùn)行。頻率綜合器的FPGA設(shè)計原理圖見圖4。
頻率綜合器輸出信號
頻率綜合器的核心FPGA控制著鎖相環(huán)1、鎖相環(huán)2和開關(guān)調(diào)制器,使頻率綜合器工作在不同的狀態(tài)。
跳頻模式
工作在跳頻模式時,頻率綜合器輸出信號有跳頻同步、外同步、小同步以及大同步。
射頻信號:
1路輸出:1000-1504MHz,每步跳8MHz,一個周期共64步,后接開關(guān),脈寬120nS,開斷>85dB,上升沿5nS,插損2.8dB;2路輸出:900-1404MHz,每步跳8MHz,一個周期共64步。點(diǎn)頻模式1、2工作在點(diǎn)頻模式時,頻率綜合器輸出信號有外同步、小同步和大同步。工作在點(diǎn)頻模式時,頻率綜合器鎖定在一個頻率點(diǎn)上,點(diǎn)頻模式1和點(diǎn)頻模式2工作方式相同,只是脈沖重復(fù)周期不同。點(diǎn)頻模式時,跳頻同步不存在,但是外同步可調(diào)仍然需要,小同步脈寬變?yōu)?00nS,脈沖重復(fù)頻率為50kHz。
同步控制信號
大同步信號:周期為3.15mS的矩形脈沖,前后沿抖動8nS。
跳頻同步信號:脈寬120nS,周期為25μS,前后沿抖動8nS。
小同步信號:脈寬120nS,周期為25μS相對于跳頻同步脈沖延時10μS,前后沿抖動8nS。
外同步信號:與小同步信號相同,并且延時可調(diào),作為脈沖放大器的時鐘同步信號。
波形文件
在MAX+PLUS II軟件開發(fā)平臺上加以40MHz的激勵信號,便可以驗證設(shè)計正確與否,主要是通過波形文件來驗證。波形文件見圖5、圖6。
結(jié)論
把FPGA技術(shù)運(yùn)用在頻率綜合器中,使用器件少,邏輯功能可重復(fù)編程,滿足用戶后續(xù)改變功能的要求,它不改變原來的硬件設(shè)計,只需通過修改軟件就可實現(xiàn)。
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