Generador de reloj ajustable entre 15,5 MHz y 17,4 MHz

Estoy buscando un componente económico para generar frecuencias entre 15,5 MHz y 17,5 MHz. Mi intención es un producto de tirada media (unos cientos de unidades).

El tema es que me gustaría cambiar la frecuencia durante el funcionamiento y el cambio no debería tardar más de 1 us. La parte de control será realizada por algún tipo de microprocesador.

Sería una gran ventaja si el chip que estoy buscando pudiera generar simultáneamente otras frecuencias que serían una división de la frecuencia principal actual y el cambio de fase.

He pensado en usar un FPGA, pero no tengo experiencia con él, así que no sé qué buscar.

Por favor aclara algo. Cuando dice que necesita cambiar en un usec o menos, ¿significa esto que necesita cambiar las frecuencias dentro de 1 usec de detectar un evento, o quiere decir que el período de transición entre las dos frecuencias debe tener una duración de menos de 1 usec? usoc?
Otro conjunto de preguntas: ¿Qué resolución de frecuencia necesita? ¿Y qué pureza espectral estás buscando? ¿Necesita una salida analógica (es decir, de onda sinusoidal) o está buscando pulsos/onda cuadrada de nivel lógico? A partir de su consideración de los FPGA, supongo que desea un nivel lógico, pero pensé que me aseguraría.

Respuestas (3)

Aquí hay un chip de reloj programable que puede satisfacer sus necesidades:
http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/Si5351-B.pdf

También puede comprar un módulo de PCB de bajo costo con esta parte ya instalada y lista para usar con una interfaz de microprocesador:
http://www.adafruit.com/products/2045?gclid=CIyi-r-1k8QCFYE7gQodvZ4Ang

Este chip parece una mejor opción ya que el OP solicitó múltiples salidas de frecuencia que este chip puede manejar. Sin embargo, no será posible cambiar las frecuencias en 1 µS; de acuerdo con la página 18 de la hoja de datos, la salida actual debe deshabilitarse, varios registros deben actualizarse y luego volver a habilitarse. Dado que la interfaz es I²C a 400 kbs, esto podría demorar uno o dos milisegundos. El chip mencionado en la otra respuesta hasta ahora, el AD5932, tiene el mismo problema, excepto que usa una interfaz SPI que puede funcionar a 40 MHz, por lo que, en teoría, ese chip podría actualizarse en 20 µS más o menos.
El chip anterior se puede preestablecer para emitir múltiples frecuencias simultáneamente, por lo que con solo unas pocas puertas simples en los pines de salida podría enrutar la señal requerida muy rápidamente. También se podrían usar uno o más inversores para invertir la fase de la señal de salida.

Intente buscar la gama de sintetizadores digitales directos de Analog Devices. Aquí hay uno: -

ingrese la descripción de la imagen aquí

Imagen tomada desde aquí .

Características y Beneficios

  • Perfil de frecuencia programable: no se necesitan componentes externos
  • Frecuencia de salida hasta 25 Mhz
  • El perfil de frecuencia predefinido minimiza el número de escrituras de DSP/µcontroller
  • Salidas de onda sinusoidal/triangular/cuadrada
  • Modo de apagado (20 µA) Fuente de alimentación de +2,3 V a +5,5 V Rango de temperatura ampliado −40 °C a +125 °C
  • TSSOP de 16 pines

He pensado en usar un FPGA, pero no tengo experiencia con él, así que no sé qué buscar.

Muy buena idea. Un FPGA hará eso, pero un FPGA será excesivo para sus necesidades.

Sin embargo, puede usar CPLD baratos. Son como un FPGA pequeño, menos pines, una fuente de alimentación más fácil y un diseño de PCB más sencillo. Tampoco necesita almacenamiento externo para el flujo de bits (puede ahorrarle un chip flash).

Para programar este tipo de chips, le sugiero que simplemente se sumerja y lo pruebe. Las placas FPGA y CPLD económicas están disponibles en todas partes, y debería poder pasar de nada a un LED parpadeante en uno o dos días (me tomó una noche la primera vez que lo hice, y la mayor parte del tiempo lo pasé instalando la cadena de herramientas ).

Una vez que tenga esto en ejecución, pasar de un LED intermitente a un sintetizador de frecuencia es solo unas pocas líneas de código HDL.

Incluso puede comenzar sin tener un FPGA/CPLD usando un simulador. GHDL funcionó bastante bien para mí y tiene un buen tutorial. http://home.gna.org/ghdl/

Si desea leer acerca de las piezas de CPLD, consulte la línea de chips Xilinx CoolRunner2. También hay disponibles placas de desarrollo súper baratas y el chip debería estar listo para su tarea. Si tiene curiosidad y quiere incursionar en FPGA, le sugiero una placa Xilinx Spartan barata (comencé con XuLa200) o eche un vistazo a las partes de Lattice. Venden kits de desarrollo por alrededor de $ 25 que incluyen todo lo que necesita para comenzar. Ah, y también tienen piezas baratas de bajo número de pines. Algo que no encuentras a menudo en el mundo de las FPGA.

Un FPGA/CPLD no es una buena solución: demanda alta de una fuente de alimentación, muchos pines, huella grande, programación compleja, costoso, sin control de frecuencia fino, fluctuación alta, ... Por lo tanto, un chip generador de frecuencia programable y dedicado es mucho mejor. elección.
Generador de reloj ajustable entre 15,5 MHz y 17,4 MHz
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