எண்ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர்: கட்டிடக்கலை, வேலை மற்றும் அதன் பயன்பாடுகள்

ஒரு DSP அமைப்புக்கு சைனூசாய்டல் அலைவடிவம் அல்லது பிற கால அலைவடிவம் தேவை. இந்த அலைவடிவங்களை உருவாக்குவதற்குப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு முறையானது முக்கியமாக 'NCOகள் (எண்ணியல் ரீதியாகக் கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆஸிலேட்டர்கள்) உள்ளடக்கியது, அங்கு ஒரு டிஜிட்டல் குவிப்பான் முகவரியை ஒரு சைன் LUT (லுக்அப் டேபிள்) ஆக உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. மென்பொருள் மற்றும் வன்பொருள் இரண்டிலும் கணினி மிகவும் பொதுவானது. எனவே, வெளியீட்டிற்குள் நிலையான கட்டப் பண்புகளைப் பராமரிக்கும் போது உருவாக்கப்பட்ட அலைவடிவத்தின் உடனடி அதிர்வெண்/கட்டத்திற்குள் உடனடி மாற்றங்களை இது அனுமதிக்கிறது. இது ஒரு உடன் இணைக்கப்பட்டவுடன் டிஏசி ஒரு அனலாக் o/p அலைவடிவத்தை உருவாக்க, கணினி DDS அல்லது நேரடி டிஜிட்டல் சின்தசைசர் என அழைக்கப்படுகிறது. எனவே இந்த கட்டுரை ஒரு கண்ணோட்டத்தை விவாதிக்கிறது எண்ணிக்கையில் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர் அல்லது NCO - பயன்பாடுகளுடன் பணிபுரிதல்.

எண்ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர் என்றால் என்ன?

எண்ணியல் ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர் என்பது டிஜிட்டல் சிக்னல் ஜெனரேட்டராகும், இது ஒரு ஒத்திசைவான, தனித்தனி-நேரம் மற்றும் தனித்த-மதிப்பு அலைவடிவத்தை உருவாக்குகிறது, அவை பொதுவாக சைனூசாய்டலாக இருக்கும், அங்கு சிக்னலின் அதிர்வெண் அல்லது கட்டம் வடிவமைப்பில் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இந்த ஆஸிலேட்டர்கள் ஒரு டிஏசி (டிஜிட்டல்-டு-அனலாக் கன்வெர்ட்டர்) உடன் நேரடியாக டிடிஎஸ் அல்லது டிஜிட்டல் சின்தசைசரை உருவாக்க வெளியீட்டில் அடிக்கடி இணைக்கப்படுகின்றன. NCOக்கள் துல்லியம், சுறுசுறுப்பு, நம்பகத்தன்மை மற்றும் நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் மற்ற வகையான ஊசலாட்டங்களை விட பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன. எனவே, வகுப்பு D ஆடியோ பெருக்கிகள், டோன் ஜெனரேட்டர்கள், லைட்டிங் கட்டுப்பாடு, ஃப்ளோரசன்ட் பேலஸ்ட்கள் மற்றும் ரேடியோ-ட்யூனிங் சர்க்யூட்கள் அனைத்தும் NCO களில் இருந்து பயனடைகின்றன. ரேடார் அமைப்புகள், டிஜிட்டல் பிஎல்எல்கள், ரேடியோ அமைப்புகள், இயக்கிகள் மல்டிலெவல் PSK/ போன்ற பல்வேறு தகவல்தொடர்பு அமைப்புகளில் எண்ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆஸிலேட்டர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. FSK மாடுலேட்டர்கள் அல்லது டெமோடுலேட்டர்கள் மற்றும் பல.

அம்சங்கள்

எண்ணியல் ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆஸிலேட்டர்களின் அம்சங்கள் பின்வருவனவற்றை உள்ளடக்குகின்றன.

வெளியீடு அதிர்வெண்

NCO ஆல் உருவாக்கப்பட்ட வெளியீட்டு அதிர்வெண் அதிகமாக உள்ளது, இது முக்கியமாக இல்லை என்பதைப் பொறுத்தது. உதாரணமாக; 20-பிட் அளவு 32 MHZ வரை உருவாக்குகிறது, இருப்பினும், 16-பிட் அளவு 500 KHz மட்டுமே உருவாக்க முடியும்.

நெகிழ்வான வெளியீடு

NCO இன் வெளியீட்டை ஒரு நிலையான கடமை சுழற்சியாக அமைக்கலாம் இல்லையெனில் துடிப்பு-அதிர்வெண் வடிவத்திற்கு அமைக்கலாம்.

குறைந்த சக்தி தூக்கத்தில் வேலை செய்கிறது

எண்ணியல் ரீதியாகக் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர் உறக்கப் பயன்முறையில் இயங்கலாம் & CPU இல் இருந்து சுயாதீனமாக இருக்கும்.

பல கடிகார ஆதாரங்கள்

எண் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர் ஒரு எண்ணைப் பயன்படுத்தலாம். கடிகார ஆதாரங்களின் அகம் மற்றும் வெளி.

என்-பிட் டைமர்/கவுண்டர் செயல்பாடு

எண்ரீதியாகக் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டரை ஒரு புதிய வேலை முறையில் ஒரு பொது நோக்கத்திற்கான 20-பிட் டைமர்/கவுண்டரைப் போலவும் பயன்படுத்தலாம்.

NCO ஆஸிலேட்டர் கட்டிடக்கலை

எண்ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆஸிலேட்டர் கட்டமைப்பு கீழே காட்டப்பட்டுள்ளது. இந்த கட்டமைப்பில் இரண்டு முக்கிய பகுதிகள் PA (கட்டம் திரட்டி) மற்றும் PAC (கட்டம்-க்கு-வீச்சு மாற்றி) ஆகியவை அடங்கும்.

ஒவ்வொரு CLK மாதிரியிலும் அதன் வெளியீட்டில் வைத்திருக்கும் மதிப்புக்கு ஒரு கட்டக் குவிப்பான் அதிர்வெண் கட்டுப்பாட்டு மதிப்பைச் சேர்க்கிறது. ஒரு ஃபேஸ்-டு-அப்லிட்யூட் கன்வெர்ட்டர், சிக்னல் லுக்-அப் டேபிளில் இன்டெக்ஸ் போன்ற ஃபேஸ் அக்யூமுலேட்டரின் வெளியீட்டு வார்த்தையுடன் பொருந்தக்கூடிய வீச்சு மாதிரியை வழங்குகிறது. சில நேரங்களில், துல்லியத்தை அதிகரிக்கவும், கட்டத்தின் பிழை இரைச்சலைக் குறைக்கவும் LUT உடன் இணைந்து இடைக்கணிப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது. எண்ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர் மென்பொருளில், பவர் சீரிஸ் போன்ற கணித நடைமுறைகள் கட்டத்தை வீச்சாக மொழிபெயர்க்க பயன்படுத்தப்படலாம்.

க்ளாக் ஆனதும், பிஏ அல்லது ஃபேஸ் அக்யூமுலேட்டர் ஒரு மாடுலோ 2^N சாடூத் சிக்னலை உருவாக்குகிறது, அதன் பிறகு அது பிஏசி (கட்டத்திலிருந்து வீச்சு மாற்றி) மூலம் மாதிரி சைனூசாய்டாக மாற்றப்படுகிறது. இங்கே 'N' என்பது எண். கட்ட திரட்டிக்குள் கொண்டு செல்லப்பட்ட பிட்கள்.

ஆஸிலேட்டரின் அதிர்வெண் தெளிவுத்திறனை 'N' போன்ற கேரி பிட்களின் எண்ணிக்கை அமைக்கிறது & பொதுவாக எண்ணுடன் ஒப்பிடும்போது அதிகமாக இருக்கும். பிஏசி லுக்-அப் அட்டவணையின் நினைவக இடத்தை விவரிக்கும் பிட்கள்.

கட்டத்திலிருந்து அலைவீச்சு மாற்றியின் திறன் 2^M ஆக இருந்தால், மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி கட்டக் குவிப்பானின் வெளியீட்டு வார்த்தை M-பிட்களாக குறைக்கப்பட வேண்டும். ஆனால், இந்த பிட்கள் இடைக்கணிப்புக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. கட்ட வெளியீட்டு வார்த்தைக் குறைப்பு அதிர்வெண்ணின் துல்லியத்தை மாற்றாது, ஆனால் இது நேரத்தை மாற்றும் கால கட்டப் பிழையை உருவாக்குகிறது, இது போலி தயாரிப்புகளின் முக்கிய ஆதாரமாகும்.

CLK அதிர்வெண்ணுடன் தொடர்புடைய அதிர்வெண் துல்லியமானது, கட்டத்தைக் கணக்கிடப் பயன்படுத்தப்படும் கணிதத்தின் துல்லியத்தால் மட்டுமே வரையறுக்கப்படுகிறது. எண்ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர்கள் கட்டம் மற்றும் அதிர்வெண் தெரியும் மற்றும் பொருத்தமான முனையில் கூட்டுத்தொகை மூலம் அதிர்வெண்-பண்பேற்றப்பட்ட அல்லது கட்ட-பண்பேற்றப்பட்ட வெளியீட்டை உருவாக்குவதற்குச் சிறிது மாற்றியமைக்கப்படலாம், இல்லையெனில் இருபடி வெளியீடுகளைக் கொடுக்கும்.

எண்ணியல் ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர் எப்படி வேலை செய்கிறது?

NCO தொகுதி ஒரு வெளியீட்டு சமிக்ஞையை உருவாக்க ஒரு குவிப்பானின் வழிதல் பயன்படுத்துகிறது. எனவே, ஒரே ஒரு CLK சிக்னலுக்குப் பதிலாக மாற்றத்தக்க அதிகரிப்பு மதிப்பின் மூலம் திரட்டியின் வழிதல் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. வரையறுக்கப்பட்ட ப்ரீஸ்கேலர் அல்லது போஸ்ட்ஸ்கேலர் டிவைடர் மதிப்பால் பிரிவின் அளவு மாறாமல் இருக்கும் ஒரு எளிய டைமர்-உந்துதல் கவுண்டரில் இது ஒரு நன்மையை வழங்குகிறது. ஒரு நிலையான கடமை சுழற்சியில் அதிர்வெண் துல்லியம் மற்றும் சிறந்த தெளிவுத்திறன் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் எண்ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்பட்ட ஆஸிலேட்டர் மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.

எண்ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர், ஒரு குவிப்பானில் அடிக்கடி நிலையான மதிப்பைச் சேர்ப்பதன் மூலம் செயல்படுகிறது. எனவே, உள்ளீடு CLK விகிதத்தில் சேர்த்தல் ஏற்படும். சில நேரங்களில், குவிப்பான் ஒரு கேரி வழியாக நிரம்பி வழியும், இது மூல NCO இன் வெளியீடு ஆகும். இது உள்ளடக்கிய மதிப்பின் விகிதத்தின் மூலம் குவிப்பானின் மிக உயர்ந்த மதிப்புக்கு உள்ளீடு CLK ஐ திறம்பட குறைக்கிறது.

மேலும், துடிப்பை நீட்டிப்பதன் மூலம் NCO இன் வெளியீட்டை மாற்றியமைக்க முடியும். அதன் பிறகு, NCO இன் மாற்றியமைக்கப்பட்ட வெளியீடு மற்ற சாதனங்களுக்கு உள்நாட்டில் விநியோகிக்கப்படுகிறது மற்றும் விருப்பமாக ஒரு உள்ளீடு/வெளியீட்டு பின்னுக்கு வெளியீடு செய்யப்படுகிறது. குவிப்பானின் நிரம்பி வழிவதும் ஒரு தடங்கலை உருவாக்கலாம்.

NCO காலம் சராசரி அதிர்வெண்ணை உருவாக்க தனி படிகளில் மாறுகிறது. எனவே இந்த வெளியீடு முக்கியமாக நிச்சயமற்ற தன்மையைக் குறைக்க NCO வின் வெளியீட்டை சராசரியாக பெறும் சுற்றுகளின் திறனைப் பொறுத்தது.
NCO தொகுதியின் வழிதல் முக்கியமாக பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பொறுத்தது
குவிப்பானின் ஓவர்ஃப்ளோ ரேட் = குவிப்பான்/உள்ளீடு CLK அதிர்வெண் + அதிகரிப்பு மதிப்பு.

கட்டக் குவிப்பான் என்றால் என்ன?

இது ஒரு மாடுலோ-என் கவுண்டர் ஆகும், இது 2^N டிஜிட்டல் நிலைகளை உள்ளடக்கியது, இது கணினியின் ஒவ்வொரு கடிகார உள்ளீட்டு சமிக்ஞைக்கும் அதிகரிக்கப்படுகிறது. அதிகரிப்பு அளவு முக்கியமாக ட்யூனிங் சொல் மதிப்பைப் பொறுத்தது மற்றும் M என்பது திரட்டியின் சேர்க்கை நிலைக்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ட்யூனிங் சொல், படி அளவுகளில் எதிர் அதிகரிப்புகளை சரிசெய்கிறது.

NCO ஆஸிலேட்டர் நன்மைகள்

எண்ணியல் ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர் நன்மைகளில் பின்வருவன அடங்கும்.

• நிலைத்தன்மை, துல்லியம் மற்றும் நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் மற்ற ஆஸிலேட்டர் வகைகளுடன் ஒப்பிடும்போது எண்ணியல் ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர் பல நன்மைகளை வழங்குகிறது.
• இந்த ஆஸிலேட்டர்கள் நெகிழ்வான கட்டமைப்பைக் கொண்டுள்ளன, எனவே அவை பறக்கும் அதிர்வெண் அல்லது கட்டம் போன்ற நிரல்களை எளிதாக அனுமதிக்கின்றன.
• எண்ணியல் ரீதியாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர்கள் மற்றவற்றை விட பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன ஆஸிலேட்டர்களின் வகைகள் சுறுசுறுப்பு, துல்லியம், நிலைப்புத்தன்மை மற்றும் நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றின் அடிப்படையில்.
• NCO இன் நன்மைகள் வடிவமைப்பாளர்கள் பலகைகளை விரைவாக வடிவமைக்கவும், மின் நுகர்வு குறைக்கவும், ரியல் எஸ்டேட் இடத்தை சேமிக்கவும் மற்றும் செலவைக் குறைக்கவும் அனுமதிக்கிறது.

NCO ஆஸிலேட்டர் பயன்கள்

எண்ணியல் ரீதியாகக் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர்களின் பயன்பாடுகளில் பின்வருவன அடங்கும்.

• உயர் அதிர்வெண் துல்லியம், நேரியல் அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு மற்றும் நிலையான சுழல் சுழற்சியில் சிறந்த தெளிவுத்திறன் தேவைப்படும் போது, ​​பேலஸ்ட் & லைட்டிங் கண்ட்ரோல், ரெசோனண்ட் பவர் சப்ளைகள் & டோன் ஜெனரேட்டர்கள் போன்ற எண்களால் கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டர் பொருந்தும்.
• NCO க்கள் சாதாரண டிஜிட்டல் சுற்றுகள் ஆகும், அவை வீத மாற்றம், அதிர்வெண் தொகுப்பு மற்றும் CLK உருவாக்கம் போன்ற பரந்த அளவிலான நேர பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• ஒரு NCO முக்கியமாக சைன், கொசைன், LFM அல்லது நேரியல் அதிர்வெண் பண்பேற்றப்பட்ட, SoCகளில் காஸியன் போன்ற முக்கிய சிக்னல்களை உருவாக்குவதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.
• NCO மாட்யூல் என்பது ஒரு டைமர் ஆகும், இது ஒரு திரட்டியின் வழிதல் மூலம் வெளியீட்டு சமிக்ஞையை உருவாக்குகிறது.
• ரேடியோ-டியூனிங் சர்க்யூட்கள், லைட்டிங் கட்டுப்படுத்துதல், ஃப்ளோரசன்ட் பேலஸ்ட்கள், டோன் ஜெனரேட்டர்கள் & வகுப்பு-டி ஆடியோ பெருக்கிகள் ஆகியவற்றின் பயன்பாடுகளில் இவை மிகவும் குறிப்பிடத்தக்கவை.
• DDS (நேரடி டிஜிட்டல் சின்தசைசர்) வடிவமைக்க o/p இல் உள்ள DAC உடன் இணைந்து இவை பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
• இது ஒரு டிஜிட்டல் அதிர்வெண் ஜெனரேட்டர் ஆகும், இது ஆஸிலேட்டரின் சத்தமில்லாத i/p சிக்னலை சுத்தம் செய்யப் பயன்படுகிறது.
  இது ஒரு நேரியல் அதிர்வெண் நிரல்படுத்தக்கூடிய ஜெனரேட்டர் ஆகும், இது 32 மெகா ஹெர்ட்ஸ் அதிர்வெண்களை உருவாக்க பயன்படுகிறது.

இவ்வாறு, இது பற்றியது சாதாரணமாக கட்டுப்படுத்தப்படும் ஆஸிலேட்டரின் கண்ணோட்டம் ஒவ்வொரு உள்ளீட்டு கடிகார சிக்னலின் அதிகரித்து வரும் விளிம்பில் உள்ள உள் திரட்டிக்கு ஒரு அதிகரிப்பைச் சேர்ப்பதன் மூலம் இது செயல்படுகிறது. எனவே, NCO இன் வெளியீடு அதிர்வெண் எண். திரட்டி நிரம்பி வழிவதற்கு அது பெறும் சுழற்சிகள். இதோ உங்களுக்காக ஒரு கேள்வி, ஆஸிலேட்டர் என்றால் என்ன?