Mikroişleyici denetimli doğrudan sayısal frekans sentezörü

Abstract

ÖZET Bu tez çalışmasında, 30MHz ile 40 MHz arasında 12,5 kHz frekans arttırma adımlarında toplam 800 farklı frekans üretilebilen mikroişleyici Denetimli Doğrudan Sayısal Frekans Sentezörü gerçekleştirildi. Sistemin RP çıkış gücü en son katta kazancı ayarlanabilen bir yükselteçle -30 dBm ile + 10 dBm arasında ayarlanabilmektedir. -40°C ile + 60°C sıcaklık aralığında maksimum çıkış frekansı hatası ± 1 ppm den az olmaktadır. ı i Bu amaçla, kuvars kristallerin elektriksel yapısı ve kuvars kristalli osilatörlerde sıcaklık-frekans düzeltme yöntemleri incelendi. Sonra 6f4 ve 8 MHz de çalışan iki adet mikroişleyici denetimli sıcaklık-frekans düzeltmeli kuvars kristalli osilatör gerçekleştirilerek sistemin frekans kararlılığı bu osilatörler ile sağlandı. Her iki osilatörde de ölçülen maksimum frekans hatası ± 0,5 ppm olarak bulundu. Bu osilatörlerde, gerekli sıcaklık-frekans düzeltme gerili-' mi değerleri önceden belleğe yerleştirilen sıcaklık ve sıcaklık-frekans düzeltme bilgileri kullanılarak doğrusal ara değer bulma yöntemine göre hesaplanmaktadır. 6,4 MHz de çalışan osilatör, referans osilatörü olarak kullanılmakta ve 8 MHz de çalışan osilatörde ise doğrudan dar band FM yapılabilmektedir. Tümleşik devrelerin çalışma hızları tarafından sınırlanan doğrudan sayısal frekans sentezörü çıkış frekansı, 875 KHz ile 1500 KHz arasında seçildi. Bu devrenin çıkış frekan sının 8 inci harmoniği ve 8 MHz de çalışan osilatör devresi çıkış frekansı karıştırılarak, karıştırıcı çıkışında bu iki frekansın toplamları seçildi. Bu frekans tekrar iki ile çarpılarak 30 MHz ile 40 MHz arasında 12,5 KHz in herhangibirvi kati olması sağlandı. Çarpıcı devrelerdeki filtrelerin merkez frekansları mikroişleyici tarafından çıkış frekansı bilgisi kullanılarak ayarlandı.

vıı SUMMARY In this thesis Microprocessor Controlled Direct Digital Frequency Synthesizer was realized, The system produced is capable of 800 different frequencies with 12,5 KHz frequency increments. in the range of 30 MHz to 40 MHz. The output power of the system, can be adjusted to obtain -30 dBm to + 10 dBm of output power by an RF amplifier placed at the output stage. Within -40°C to + 60°C temperature range the maximum output frequency deviation was measured to be less than ± 1 ppm. Electrical properties of quartz crystals and temperature compensation methods of-; quartz crystal oscillators were investigated.Then frequency stability of direct digital frequency synthesizer was achieved by microprocessor cont rolled temperature compensated quartz crystal oscillators, which are operated at 6.4 MHz and 8 MHz. Maximum temperature- frequency deviation was measured as ± 0,5 ppm on those oscila- tors. A PROM was loaded with the predetermined values of voltages at 26 temperature points to minimize the frequency error. Voltage values for compensating temperature- frequency devia tion of crystal oscillators within the temperature range of -40°C to + 60°C were provided by the microprocessor in accordance with the linear interpolation method. Necessary voltage values were calculated by measuring the temperature and readinq the voltages from PROM corresponding to the two ne i ghb or ing temper a tur e s. The 6.4 MHz oscillator was used as a clock generator and direct narrow band FM was obtained from another oscillator. Direct digital frequency synthesizer output frequency range, limited by the speed of digital IC's,was chosen as 875 KHz to 1500 KHz. Eight times of this frequency and the 8 MHzVXll oscillator frequency were mixed and the resulting frequency was selected on the mixer output. This frequency was doubled by the frequency doubler, it was then raised to 30 MHz and 40 MHz frequency range. The center frequencies of double- tuned band pass filters were adjusted for the frequencies in the multipliers by the microprocessor.