Các nguồn gây ra các vệt khác của DDS

Một phần của tài liệu Báo cáo tốt nghiệp: Kỹ thuật tổng hợp tần số trực tiếp (DDS) pdf (Trang 25 - 26)

Ta đã nghiên cứu hai nguồn gây ra các vệt là độ phân giải bộ biến đổi DAC và sự cắt pha. Các nguồn khác bao gồm:

-Sự không tuyến tính của DAC

-Sự chuyển mạch (switch transients) liên quan tới DAC -Clock feedthrough

Sự phi tuyến tính của DAC là một kết quả của sự bất lực trong thiết kế DAC hoàn hảo. Sẽ luôn luôn có một sai số so với mức đầu ra mong đợi. Nhà sản xuất DAC biểu diễn sai số này là DNL (differential nonlinearity) và INL (integral nonlinearity). Kết quả thực của DNL và INL đó là mối quan hệ giữa đầu ra mong đợi của DAC và đâu ra thực tế của nó là không hoàn toàn tuyến tính. Điều này có nghĩa rằng một tín hiệu đầu vào sẽ được biến đổi qua một quá trình phi tuyến trước khi xuất hiện ở đầu ra. Nếu một tín hiệu sin số hoàn hảo được đưa vào DAC, quá trình phi tuyến gây cho đầu ra gồm tín hiệu mong đợi cộng với các hài. Do đó sóng sin là bị méo, dạng sai số này được gọi là méo hài (harmonic distorsion). Kết quả là gây ra các vệt trong phổ đầu ra. Biên độ của các vệt này là không dự báo được vì chúng có mối quan hệ điều hòa với tần số đầu ra của DDS. Nói chung với tần số đầu ra fo, tần số của hài thứ n là n*fo. Tuy nhiên nhớ rằng DDS là một hệ thống lấy mẫu do đó tiêu chuẩn Nyquist được áp vào, do vậy với những hài có tần số lơn hơn Fs/2 sẽ xuất hiện ảnh (alias) trong vùng 0 – Fs/2. Vùng Nyquist thứ 2 từ 1/2Fs tới Fs, tương tự vùng thứ 3 từ Fs tới 1,5Fs. Những tần số trong vùng Nyquist lẻ được ánh xạ trực tiếp lên vùng đầu tiên, còn những vùng chẵn ánh xạ dạng ảnh gương tới vùng tần số Nyquist đầu tiên.

Hình 14: Vùng Nyquist và ánh xa của các tần số bên ngoài băng Nyquist

Quá trình để xác định tần số bị ánh xạ của hài thứ N được xác định theo cách sau: -Cho R là phần dư của phép chia (N*Fo)/Fs, với N là số nguyên

-Cho SPURn là tần số bị ánh xạ (aliased) của spur của hài thứ N

-Thì SPURn = R nếu (R <= 1/2Fs), trong trường hợp khác SPURn = Fs – R Cách trên giúp ta xác định được vị trí của các vệt của các hài (harmonic spurs) cái gây ra bởi sử phi tuyến của DAC thực tế. Như đề cập trước đây, biên độ của vệt là không thể dự báo trước vì nó quan hệ trực tiếp tới tổng lượng phi tuyến bởi DAC.

Nguồn khác gây ra vệt là chuyển mạch, phát sinh do kiến trúc vật lý bên trong DAC. Tính chất của sự chuyển mạch rìa lên hay rìa xuống không đối xứng thí dụ như là thời gian tăng giảm không bằng nhau cũng sẽ góp phần vào méo hài. Lượng méo là được xác định bởi tác động xoay chiều hay hàm chuyền động. Sự chuyển có thể gây nên sự rung trên rìa lên hay rìa xuống của tín hiệu đầu ra. Sự rung có xu hướng xuất hiện tại tần số cộng hưởng liên quan tới mạch điện và có thể thể hiện như là vệt ở trong phổ đầu ra.

Clock feed-through là nguồn khác gây vệt ở phổ đầu ra. Nhiều thiết kế trộn tín hiệu bao gồm một hay nhiều mạch xung tần số cao trên chip. Hiếm thấy những tín hiệu xung này tại đầu ra DAC do cách mắc tụ và cảm ứng. Rõ ràng bất cứ cách mắc của tín hiệu xung vào đầu ra DAC đều gây ra vạch phổ tại tần số của tín hiệu xung tham chiếu. Những tín hiệu xung đồng hồ có thể được nối tới xung lấy mẫu của DAC, điều này gây ra tín hiệu đầu ra của DAC có thể bị điều chế bởi tín hiệu xung đồng hồ. Kết quả gây ra vệt. Kỹ thuật sản xuất và cách bố trí là biện pháp chống lại việc nhiễm các tín hiệu sinh này. Ví trí phổ của clock feed-through là dự báo được vì tần số xung bên trong của thiết bị là hoàn toàn biết rõ. Do đó, vệt clock feed-through có thể được tìm thấy ở phổ đầu ra trùng khớp với ảnh (alias) của chúng hoặc là tại vị trí lệch so với tần số đầu ra trong trường hợp điều chế.

Một phần của tài liệu Báo cáo tốt nghiệp: Kỹ thuật tổng hợp tần số trực tiếp (DDS) pdf (Trang 25 - 26)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(67 trang)