【正文】 ment has been proposed. It has been pointed out that in most cases this method is faster than conventional methods for the same frequency resolution. On the other hand, the precision of the method can be very high due to the inherent high frequency resolution characteristic of the DDS that is employed. This synthesizer, which can be thought as an oscillator, is driven to oscillate in the region of the unknown input frequency. A parison with conventional methods has been given and two prototypes have been built and tested in the laboratory. The second major advantage of this method is that if repetitive frequency measurements are to be taken, the instrument remains locked and the frequency measurement does not restart from the beginning, but instead is automatically driven to lower or higher values. In other words, the loop has the capability to follow the changes in the frequency of the input signal. In the conventional counting techniques the counting procedure is repeated (restarted) for each new measurement. Another important advantage is the noise immunity of the system, due to its closed loop nature. A detailed study of the noise behavior has not been carried out in this paper. This is mainly because the aim of this text is to present an alternative principle of frequency measurement. Moreover, the final output of the system is taken after some further processing (measurement correction) which also contributes to the noise immunity. 借助 DDS 的精密頻率的一種替代方法 內(nèi)容 頻率測量的方法基于閉環(huán)組成 ,主要是一個頻率比較器 (FC)和直接數(shù)字合成 器 (DDS),對此在本文中進行了介紹。FC 接受了 DDS 的 硬限幅波形以及未知的頻率。計數(shù)器的輸出頻率設(shè)定字 （ FSW） 代理指示的 DDS 產(chǎn)生一個新的正弦波頻率接近未知之一。優(yōu)勢是從 DDS 固有的高分辨率和環(huán)路 噪聲免疫力而來，從而設(shè)計同樣精確和不受影響的頻率計。 1 簡介 最常用的測頻技術(shù)采用計數(shù)在預(yù)定的時間窗口（光圈）的未知頻率的脈沖的計數(shù) 器。在 后一種情況下，代替頻率的周期只是估計的。這些技術(shù)實際上是在測量訊號的時間，并使用一些方法 來計算它的倒數(shù)，即頻率。其他 [46]的 內(nèi)容是關(guān)于微處理器或以微控制器為基礎(chǔ)的。其閉環(huán)形式刻畫了本文提出的方法。一個已知（控制）的頻率波形在電路中產(chǎn)生，并反饋到強制它來接近未知 的（輸入）的頻率的頻率比較階段。 2 直接數(shù)字頻率合成器 一個典型的直接數(shù)字頻率合成器包含一個正弦波（正弦查找表 LUT）樣品的 RAM。一個典型 的頻率設(shè)置字是 32 位寬，但 48 位合成器在較高的頻率分辨率也可使用。 DDS 的數(shù)字部分，即相位累加器和 查表，被稱為數(shù)控振蕩器（ NCO） 。過濾器使 數(shù)字化的正弦波更平穩(wěn)，生產(chǎn)連續(xù)輸出信號。這不等于使用例如蓄電池的，而不是硬過 濾和波形輸出最高位有限，因為會遇到很大的抖動。如果相位步等于 1，將累 加器的計數(shù)加 1，以時鐘周期，以滿足整個 LUT 和生成一個周期的輸出正弦波。設(shè)置 FSW 為二，計數(shù) 器的結(jié)果間隔數(shù)為二，以時鐘周期來完成一個周期的正弦波輸出。如 果 n 是增加至 48 個具有相同的時鐘頻率，分辨率為 120 nHz 是可能的。一個（已知）頻率源，即 DDS，采用于一個閉環(huán) 并且被迫逐步產(chǎn)生頻率等于未知輸入輸出。根據(jù)這一點， 接受的最大合成頻率為時鐘頻率的 25％（遠低于奈奎斯特限制） 我們的原型使用一個 33 MHz 的時鐘將有效地數(shù)到 8 兆赫。因 此，目前的方法，頻率計數(shù)器工作頻率達 100 MHz 是可以設(shè)計的。 DDS 的時鐘頻率是非常重要的，因為它減小， 該方法的決議（定義為 fclk /）更出色，即它變得更精細的改進。 主要模塊已被證明。為了克服特定頻率比較器的一些缺點校正階段已 被納入。 電路的操作 該電路工作在一個新的測量 DDS 的 輸出頻率會在一開始以逐次逼近的方法控制 這樣一種方式。此外，該步驟將頻率 近似等于 DDS 的最大頻率的 1/ 4。在步長下降到一時逼近過 程停止。 在適當?shù)男拚徒獯a后，數(shù)碼的 FSW 被顯示在在一個輸出設(shè)備中，即一臺液晶 顯示器或任何其他合適的方式。 由于這一初步的方法，我們可 以說，被提議的方法是基于被迫產(chǎn)生和未知幾乎相 等的頻率的數(shù)字控制合成器 ,。該實現(xiàn)是基于一種改進的相位 /頻率比 較器，由飛利浦在 74HC4046 PLL 設(shè)備中生產(chǎn)。 頻率比較器的功能是基于頻率較低，即較大的時期的原則，包括（擁抱）至少有 一個或多個頻率較高（小周期）完整周期。鑒于上述情況，電路操作如下：當?shù)谝粋€ 計數(shù)器（＃ 1）在一個時期內(nèi)遇到 DDS 的兩個未知頻率的上升邊緣，它設(shè)置 RS 觸發(fā)器的輸出。相反，當?shù)诙€計數(shù)器（＃ 2）在一個周期內(nèi) 記錄兩個未知的頻率的上升的 DDS 輸出的邊緣， 它又恢復(fù)成 RS 觸發(fā)器的輸出 的。 乍一看人們可以認為，合成頻率可達到實測（鰭） ，然后計數(shù)器停止運作。一個充滿活力的機制代替了。我們將把這個時間稱為 “遲滯 ” 。最初，在滯后期，有關(guān)更大的頻率的指示是不明確的，即它 可以是錯誤的。 如果我們考慮到案件的 DDS 的頻率等于未知之一，我們會發(fā)現(xiàn)，比較器的輸 出 將切換，說明或者是 DDS 的頻率高于或低于下限未知。在我們 的例子中，這不是一個問題，因為這個電路是在一個封閉的循環(huán)之中。滯后的時間是 可變的。雖然模擬執(zhí)行頻率的比較將產(chǎn)生更 加強勁的噪音，我們堅持數(shù)字實現(xiàn)，原因有三：在超大型積體電路或可編程邏輯 器件（ PLD）實現(xiàn)容易，沒有模擬組件，頻率范圍寬的操作和更短的需要響應(yīng)時 間。 如前所述，這個計數(shù)器的輸出被認為是從 FSW 到 DDS 的階段。這不會通過頻率比較器 “實 現(xiàn) ”和合成頻率將會在一些時鐘周期繼續(xù)增加，直到比較器檢測出它的兩個輸入 頻率的正確關(guān)系，未知的一方和 DDS 輸出。這是因為前面提到的滯后作用。相反，它 搖擺于 F1 和 F2 之間，其中 F1 和 F2 是頻率對稱擺動的兩個極端值。三角波形是 FSW 施加到 DDS 的模擬表示法。在相同的圖上， 上部的描繪， 以模擬的形式顯示的 FSW 的變化， 這是因為它企圖接近正確的值。這款 DAC 不會顯示在電路的框圖 中。很明顯，使用 “假設(shè) ”是因為沒有一個可用的波形在電路（除輔助 DAC）中。三角波形的坡度大小對于常數(shù)輸入頻率是 恒定并且取決于 U/ D 轉(zhuǎn)換計數(shù)器（水平軸）時鐘和 DAC（垂直軸）的電壓基準。 k ? fin。 第一種方法是一個低頻率的工具 （工 作達 15 千赫） 。接下來，一個更高 的頻率原型制造出來了，在此進行更詳細的描述。 這些設(shè)備和由高通 Q2240I 3S1 所生產(chǎn) DDS 相互聯(lián)系。 送入到由模擬設(shè)備 AD9713B 發(fā)出的 D / A 轉(zhuǎn)換器中。 由于 DAC 工作，生成的正弦波具有較高的諧波。這次調(diào)整階段一部分實施在 PLD 一部分在微控制器。 該微控制器還控制著整 個運作的原型。 在數(shù)字示波器 的幫助下，測量采用較低速度跟蹤檢查。 4 結(jié)論 在該文件中頻率測量的替代方法已經(jīng)提出。另一方面，由于 DDS 的固有 高頻率的特點，該方法的精度非常高。與常規(guī)方法的比較已經(jīng)給出，兩個原型已建成并在實 驗室測試。換句話說，循環(huán)有能力按照輸 入信號頻率的變化而改變。 另一個重要優(yōu)勢是該系統(tǒng)的抗噪聲能力，由于其閉環(huán)的性質(zhì)。 這主要是因為本文的目的是要提出一個頻率測量的 替代原理。