AD9361寄存器功能笔记之本振频率设定

2024-02-22 02:59

本文主要是介绍AD9361寄存器功能笔记之本振频率设定,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

 LO的产生过程如图:

 

 各个模块都有高灵活性。

 1、参考时钟即是AD9361全局参考时钟,可以是外接晶振的片上DCXO,或是外部输入的有驱动能力的时钟信号。根据FM-COMMS5的设计,参考时钟可以使用时钟Buffer + 40MHz晶振构成的参考频率源。

  (1)关于DCXO的说明:DCXO即数控晶体振荡器,AD9361通过外接晶体和内部数控电容构建DCXO,外接晶体谐振频率需要在19MHz~50MHz 范围内。数控电容对于外接晶振的微调范围是±60 ppm。因此DCXO输出频率范围大致在20MHz~50MHz。

 相关的寄存器:(说明:[4]表示这个寄存器的从低到高第4位,共有第0位到第8位;有些功能是多个寄存器联合表示)

 

 (2)关于外部输入时钟的说明:外部输入时钟频率范围是5MHz~320MHz(推荐在19MHz~80MHz范围内),注意输入信号幅度不要超过1.3Vpp。

 2、预分频/倍频可以对参考时钟进行预处理,即×2 ×1 ÷2 ÷4,这样的预处理可以完成时钟和后级鉴相器的隔离,同时调整频率使得PD正常工作。

 相关的寄存器:

 

 3、核心部件小数-N分频锁相环,包含频率合成经典结构:电流泵鉴相器、可编程环路滤波器,压控LC振荡器(VCO),小数分频器。

  RF-PLL的结构图:

  

 (1)鉴相器。正常工作前需要校准。其输出电流大小可以进行调节,范围0.1mA~6.4mA,步进100uA。

  相关寄存器:(这些是Rx-PLL的电荷泵)

  

    Tx-PLL的电荷泵寄存器地址是把第二个字加4,如0x23B变为0x27B,0x246变为0x286,etc.

  (2)环路滤波器。环路滤波器由电阻电容组成,每一个阻值容值都可以改变,字长4bit,4'b0000表示最小值,4'b1111表示最大值。除了电容C3,每一个元件都有使能位。电阻除能表示短路(0R),电容除能表示开路(0pF)。

   

   RC参数计算公式:(上方有横线表示位取反,Bypass表示使能位)

    

    

    

    

    

   每个元件所有可能的标称值之表格:

   

 

   为了获得良好的性能,ADI建议使用官方表格中的参数。

   ADI给了6张表,分别是在TDD和FDD模式下,电荷泵输入的参考信号频率为40MHz,60MHz和80MHz时的配置。电荷泵实际输入参考信号频率与表的对应关系是:

   

   先给出配置表:(寄存器的值以十进制表示)

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   表格使用方法:

   [1] 根据工作模式(TDD/FDD)和鉴相器(即电荷泵)参考频率,从6个表中选择一个。

   [2] 根据VCO的频率,选择合适的一行。先根据需要的本振频率,确定RF-PLL中VCO的频率。本振频率和VCO频率是“2^n”分频的关系,因此对本振频率进行累乘2,使其落在6GHz~12GHz,就得到期望的VCO工作频率Fd。Fd需要大于等于这一行中的VCO Frequency,并且小于上一行的VCO Frequency。该行对应了一组RF-PLL的配置值。

   [3] 注意:每个表的表头有VCO CAL COUNT值,表示VCO频率校准计数长度,可能的值为128,256,512,1024.(详见VCO部分)在TDD模式下,VCO校准时间短,不进行温度补偿;在FDD模式下,VCO校准时间长,并且进行温度补偿。

   相关寄存器:

   

  (3)压控振荡器。VCO工作频率为6GHz~12GHz,正常工作之前需要向寄存器写好VCO的各种参数,然后执行VCO自动校准。

   关于VCO校准的一点说明:

   [1]以下3种行为会触发VCO自动校准:①当器件状态从WAIT变为ALERT;②TDD模式下,RF频率综合器从掉电休眠状态变为ALERT;③RF频率综合字最低位发生写入。

   [2]VCO校准发生前,需要将RF-PLL环路内所有部件的参数设定写入好,包括电荷泵电流大小、环路滤波器参数、频率合成字等等。

   [3]电荷泵校准必须在VCO校准之前进行。

   [4]TDD模式下,Tx RF-PLL和Rx RF-PLL会交替进行掉电休眠和校准。

   当通过ENABLE和TXNRX进行收发切换,TXNRX直接控制了RF-PLL的工作状态:上电振荡还是掉电休眠。因此TXNRX的跳变只能在ALERT状态下发生,而不许在TX和RX状态下变化TXNRX。

   在ALERT状态下,如果TXNRX信号从0变1,则Rx-PLL掉电休眠,Tx-PLL上电工作;如果TXNRX信号由1变0,则Rx-PLL上电工作,Tx-PLL掉电休眠。时序图标出了TDD模式下收发VCO进行校准的时机。

   

   [5]当AD9361工作在FDD模式,需要更长的VCO校准时间,因为收发频率合成器都始终工作,需要精确的校准来对抗温度变化;在TDD模式,可以减少每次校准时间,因为设备收/发状态持续时间都较短,收发状态切换频繁,校准次数大大增加,温漂不明显。

   校准时间计算:

   

   用MATLAB计算RF-VCO校准时间:

clc; clear; close all;
%% Basic Param
REF_CLK = 40;  % MHz
SCALE = 2;  % Pre-scaler Factor
VCO_CAL_COUNT = 3;  % 0->127, 1->256, 2->512, 3->1024%% Derived Param
wait_2 = 8/REF_CLK + 18/(REF_CLK*SCALE);
wait_alc = 40/(REF_CLK*SCALE);
N_count = 2^(7+VCO_CAL_COUNT);%%
max_calib_time_us = 2 + wait_2 + 9*((12+N_count)/(REF_CLK*SCALE) + wait_alc);disp(['max RF-PLL Calib Time = ', num2str(max_calib_time_us), 'us']);

   [6]VCO校准可以被关闭。

   [7]校准完成标志位是:Rx PLL Lock @ 0x247[1]和Tx PLL Lock @ 0x287[1]。

   相关寄存器:

   

  (4)小数分频器。分频器决定VCO稳定时的输出频率。

   频率合成字的整数和小数部分计算方法:

   

   其中F_REF是RF-PLL的输入参考频率,和上面的REF_CLK是一回事。F_RFPLL是VCO的输出频率(注意这个频率范围是6GHz~12GHz)。

   N_Integer是11bit的整数部分,N_Fractional是23bit的小数部分。(8388593接近2^23=8388608)

   小数分频器中使用抖动(Dither)技术,使得频率字小数部分的末位伪随机化,来降低杂散。

   相关寄存器:(Tx对应的寄存器地址是Rx地址+0x040,如Rx的0x231对应Tx的0x271)

   

 4、2分频链。VCO输出经过2分频得到本振信号。

  

  分频器还包含了正交移相器。

  分频系数是由期望的本振频率指定的。关系如下:

  

  分频值和寄存器设定值的关系是:

  

  相关寄存器:

   

这篇关于AD9361寄存器功能笔记之本振频率设定的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/733934

相关文章

使用EasyPoi快速导出Word文档功能的实现步骤

《使用EasyPoi快速导出Word文档功能的实现步骤》EasyPoi是一个基于ApachePOI的开源Java工具库,旨在简化Excel和Word文档的操作,本文将详细介绍如何使用EasyPoi快速... 目录一、准备工作1、引入依赖二、准备好一个word模版文件三、编写导出方法的工具类四、在Export

JS纯前端实现浏览器语音播报、朗读功能的完整代码

《JS纯前端实现浏览器语音播报、朗读功能的完整代码》在现代互联网的发展中,语音技术正逐渐成为改变用户体验的重要一环,下面:本文主要介绍JS纯前端实现浏览器语音播报、朗读功能的相关资料,文中通过代码... 目录一、朗读单条文本:① 语音自选参数,按钮控制语音:② 效果图:二、朗读多条文本:① 语音有默认值:②

C#实现高性能拍照与水印添加功能完整方案

《C#实现高性能拍照与水印添加功能完整方案》在工业检测、质量追溯等应用场景中,经常需要对产品进行拍照并添加相关信息水印,本文将详细介绍如何使用C#实现一个高性能的拍照和水印添加功能,包含完整的代码实现... 目录1. 概述2. 功能架构设计3. 核心代码实现python3.1 主拍照方法3.2 安全HBIT

录音功能在哪里? 电脑手机等设备打开录音功能的技巧

《录音功能在哪里?电脑手机等设备打开录音功能的技巧》很多时候我们需要使用录音功能,电脑和手机这些常用设备怎么使用录音功能呢?下面我们就来看看详细的教程... 我们在会议讨论、采访记录、课堂学习、灵感创作、法律取证、重要对话时,都可能有录音需求,便于留存关键信息。下面分享一下如何在电脑端和手机端上找到录音功能

Android实现图片浏览功能的示例详解(附带源码)

《Android实现图片浏览功能的示例详解(附带源码)》在许多应用中,都需要展示图片并支持用户进行浏览,本文主要为大家介绍了如何通过Android实现图片浏览功能,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起学习一... 目录一、项目背景详细介绍二、项目需求详细介绍三、相关技术详细介绍四、实现思路详细介绍五、完整实现代码

Python使用FastAPI实现大文件分片上传与断点续传功能

《Python使用FastAPI实现大文件分片上传与断点续传功能》大文件直传常遇到超时、网络抖动失败、失败后只能重传的问题,分片上传+断点续传可以把大文件拆成若干小块逐个上传,并在中断后从已完成分片继... 目录一、接口设计二、服务端实现(FastAPI)2.1 运行环境2.2 目录结构建议2.3 serv

Debian 13升级后网络转发等功能异常怎么办? 并非错误而是管理机制变更

《Debian13升级后网络转发等功能异常怎么办?并非错误而是管理机制变更》很多朋友反馈,更新到Debian13后网络转发等功能异常,这并非BUG而是Debian13Trixie调整... 日前 Debian 13 Trixie 发布后已经有众多网友升级到新版本,只不过升级后发现某些功能存在异常,例如网络转

基于Java和FFmpeg实现视频压缩和剪辑功能

《基于Java和FFmpeg实现视频压缩和剪辑功能》在视频处理开发中,压缩和剪辑是常见的需求,本文将介绍如何使用Java结合FFmpeg实现视频压缩和剪辑功能,同时去除数据库操作,仅专注于视频处理,需... 目录引言1. 环境准备1.1 项目依赖1.2 安装 FFmpeg2. 视频压缩功能实现2.1 主要功

使用Python实现无损放大图片功能

《使用Python实现无损放大图片功能》本文介绍了如何使用Python的Pillow库进行无损图片放大,区分了JPEG和PNG格式在放大过程中的特点,并给出了示例代码,JPEG格式可能受压缩影响,需先... 目录一、什么是无损放大?二、实现方法步骤1:读取图片步骤2:无损放大图片步骤3:保存图片三、示php

深度解析Python yfinance的核心功能和高级用法

《深度解析Pythonyfinance的核心功能和高级用法》yfinance是一个功能强大且易于使用的Python库,用于从YahooFinance获取金融数据,本教程将深入探讨yfinance的核... 目录yfinance 深度解析教程 (python)1. 简介与安装1.1 什么是 yfinance?