3 AD9857的数据传输过程
在完成初始化后,AD9857即进入正交调制模式。数据通过14位并行口送入。AD9857的数据传输接口如图3所示。
各引脚功能为:
DO—D13:数据传输端口,14位并行端口;
PDCLK:输入数据同步时钟,2.5 MHz,由AD9857提供给FPGA;
TxENABLE:传输使能信号,当信号为0时,屏蔽输入数据,自动在I/Q通道填0;当信号为1时,接收数据,当第一个上升沿来到时,开始接收数据。
数据通过14位并行数据接口传输给AD9857,I/Q通道数据交替传输,每两次数据传输匹配为一组合法的I、Q采样数据。两路数据再通过反转CIC插值滤波器,预先补偿CIC滤波器带来的衰减。之后,数据流过插值因子为4的固定内插滤波器和可编程CIC滤波器。其中CIC滤波器的插值率可通过寄存器设定,通常设置为4倍插值,便可经过两级内插滤波器提高信号采样率,同时低通滤波器滤除了因内插而产生的镜像频率。最后信号进入正交调制器,与正交载波信号进行数字混频(DDS),完成上变频处理。经上变频处理的信号再经过D/A转换,生成模拟中频信号输出。输出的模拟信号通过差分信号IOUT输出,其输出电流范围为0~20 mA。
4 基于AD9857的数字上变频电路设计
基于AD9857芯片的信号上变频处理模块的主要任务是完成调制信号的上变频、DAC转换、滤波放大和处理,最后将信号经过电力线耦合模
块发射出去。
该设计中,AD9857外部晶振使用10 MHz,内部经过4倍倍频,工作时钟为40 MHz。内部可编程CIC内插系统为8,直接数字频率合成器DDS产生4 MHz载波信号。AD9857从FPGA接收IQ两路信号,经过32被内插后,与4MHz载波进行正交调制,之后,在经过D\A转换将其变为电流信号,最后使用变压器ADTl-l把电流信号转化为电压信号。由于AD9857输出信号存在镜频干扰。可使用模拟带通滤波器进行信号处理,带通滤波器通带频率为3 MHz-5 MHz,通带衰减很小。最后信号经过AD8139进行差分放大,送入电力线耦合模块。
5 结束语
文中介绍了AD9857数字上变频芯片在电力线通信发射机中的应用,描述了AD9857的工作原理和电路设计。通常在实际应用中AD9857需要在FPGA的配合下使用,其参数配置往往也要根据电力线通信的具体应用进行设计和配置。