Використання нелінійних цифро-аналогових перетворювачів для побудови прямих цифрових синтезаторів частоти (DDS

ВИКОРИСТАННЯ НЕЛІНІЙНИХ ЦИФРО-АНАЛОГОВИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ ДЛЯ ПОБУДОВИ ПРЯМИХ ЦИФРОВИХ СИНТЕЗАТОРІВ ЧАСТОТИ (DDS)

USE OF NONLINEAR DIGITAL-ANALOG CONVERTERS FOR CONSTRUCTION OF DIRECT DIGITAL FREQUENCY SYNTHESIZERS

 

Сторінки: 149-154. Номер: №4, 2020 (287)

Автори:
О.І. ПОЛІКАРОВСЬКИХ, І.В. ГУЛА
Хмельницький національний університет

O.I. POLIKAROVSKYKH, I.V. HULA
Khmelnitsky National University

 
DOI: https://www.doi.org/10.31891/2307-5732-2020-287-4-149-154

 
Рецензія/Peer review : 21.09.2020 р.
Надрукована/Printed : 04.11.2020 р.

 

Анотація мовою оригіналу

    Наукова стаття присвячена дослідженню одного з основних функціональних блоків прямого цифрового синтезатора частоти – цифро-аналогового перетворювача (ЦАП). Запропонована архітектура прямого цифрового синтезатора частоти із застосуванням нелінійного ЦАП. Для побудови нелінійного ЦАП запропоновано застосування атенюатора-подільника, який полягає у використанні кодокерованої комутації точок проміжних з’єднань лінійки послідовно з’єднаних резисторів однакового номіналу.
Ключові слова: синтезатор частоти, прямі цифрові синтезатори частоти, нелінійний ЦАП.

 

Розширена анотація англійською мовою

    The scientific article is devoted to the study of one of the main functional units of the direct digital frequency synthesizer – digital-to-analogue converter (DAC). The architecture of a direct digital frequency synthesizer using a nonlinear DAC is proposed. To build a nonlinear DAC, the use of a divider attenuator is proposed, which consists in the use of coded switching of the points of intermediate connections of a line of series-connected resistors of the same denomination. The main functional unit of the DDS is the phase accumulator. The unsolved problem of the phase accumulator is the problem of the speed of propagation of the transfer signal from the discharge to the discharge of the terms. Increasing the speed of DDS is possible in the following way: increasing the speed of the phase battery and reducing its power consumption, reducing the size of the permanent storage device of the phase-amplitude converter, choosing the optimal DAC structure. Reducing energy consumption is one of the most important tasks when designing a DDS. Phase battery and DAC units have the highest power consumption in a direct digital frequency synthesizer, although the DC storage unit also has a significant power consumption. When developing high-speed DDS, two main approaches to their structure are also developed and competing – with the use of ROM and without the use of ROM. In the second case, most developments use a nonlinear DAC, which solves the problem of forming the structure of the harmonic signal and digital-to-analogue conversion.
Keywords: frequency synthesizer, direct digital frequency synthesizers, nonlinear DAC.

 

References

1. Polikarovskykh O.I Metody peretvorennia faza–amplituda u tsyfrovykh obchysliuvalnykh syntezatorakh / O.I. Polikarovskykh, I.A. Mostoviuk // Materialy 9–oi mizhnarodnoi molodizhnoi naukovo–tekhnichnoi konferentsii Suchasni problemy radiotekhniky ta telekomunikatsii «RT–2013». – m. Sevastopol, 2013.– S.41–42.
2. Cordesses L. Direct Digital Synthesis: A Tool for Periodic Wave Generation (Part 1) / Cordesses L. // IEEE Signal processing magazine. – P.49–54.
3. Polikarovskykh O.I. Metody formuvannia kvaziharmonichnykh syhnaliv z dvorivnevykh u tsyfrovykh syntezatorakh chastoty / O.I. Polikarovskykh, I.V. Trotsyshyn // Visnyk vinnytskoho politekhnichnoho universytetu.–#1.–2005.
4. Byung–Do Yang An 800–MHz Low–Power Direct digital Frequency synthesizer With an On–Chip D/A converter / Byung–Do Yang, Jang–Hong Choi, Seon–Ho Han // IEEE Jornal of solid–state circuits. – 2004. – V.39. –#5.
5. De Caro D. High performance direct digital frequency synthesizers in 0.25 μm CMOS using dual–slope approximation / De Caro D., Strollo A. G. M. // IEEE Journal Solid–State Circuits. – V. 40. – #11. – P. 2220–2227.
6. Sybert U.M. Tsepy, syhnalы, systemы. V 2–kh ch.Ch.1.– M.:Myr, 1988.– 336s.
7. Sodagar A.M. A pipelined ROM–less architecture for sine–output directdigital frequency synthesizers using the second–order parabolic approximation. / Sodagar A.M., Lahiji G.R. // IEEE Transaction on Circuits ans Systems II. – V. 48. – #9. – P. 850–857.
8. Nicholas H.T. The Determination of the Output Spectrum of Direct Digital Frequency Synthesizers in the Presehce of Phase Accumulator Truncation. / Nicholas H.T. // Thesis Masters of Science in Electrical Engineering. UCLA. – 1985.
9. Wallace C. S. A suggestion for a fast multiplier / Wallace C. S // IEEE Trans. Computers. – 1964. – V. EC–13. – pp. 14–17.
10. Schiffer J. EW Systems Synthesizers Find a New Design Approach. / Schiffer J. // MSN. – 1981.
11. Symmetricom [Elektronnyi resurs]. // Datasheet Quantum SA.45s CSAC Chip Scale Atomic Clock. – Rezhym dostupu do zhurn. : http://www.symmetricom.com/resources/download–library/documents/datasheets/quantum–sa45s–csac/
12. Kalle Palomaki. A Digital Sinusoidal Signal Synthesizer Based on Feedback. / Kalle Palomaki // Tampere university of technology. – 1999.
13. Kharmut Kh.F. Nesynusoydalnыe volnы v radyolokatsyy y sviazy: per. s anhl.– M.: Radyo y sviaz, 1985.
14. Trotsyshyn I.V., Vymiriuvannia ta peretvorennia fazochastotnykh parametriv radiosyhnaliv.– Khmelnytskyi:PP Kovalskyi V.V., 2002.– 382 s.