下变频器件AD6620的原理及设计配置

O 引言 AD6620是一个宽带中频到基带的解调器。它的内部信号处理单元由四个串联单元组成。分别为频率变换单元、二阶固定系数梳状滤波抽取滤波器(CIC2)单元、五阶固定系数梳状滤波抽取滤波器(CIC5)单元和一个系数可编程的RAM系数抽取滤波器(RCF)单元。通过串行微处理器接口可以完成对芯片的编程和控制。 AD6620具有16位线性比特补码输入(另加3bit指数输入)，其单信道实数输入模式的最大输入数据速率可高达67 Msps，双信道实数输入模式与单信道复数输入模式的最大输入数据速率高达33．5 Msps。同时，AD6620还具有可编程抽取FIR滤波器与增益控制功能，抽取率在2～163 84之间可编程；输出具有并行、串行两种输出模式，并行模式为16比特补码输出。1 频率变换器的原理及配置 实现数字下变频(DDC)的频率变换器通常由两个16 bit乘法器和32 bit的数控振频器(NCO)组成。数控振荡器产生的本振信号频率的分辨率可达，并可产生的本振信号。NCO利用数字频率合成器(DDS)，并由频率控制字寄存器、相位控制字寄存器、相位累加器和正弦查找表组成，可以灵活地控制本振信号的振荡频率和初始相位。这一级单元可完成对输入信号从射频(IF)到基带的频率搬移。 为了提高NCO的杂散性能，AD6620提供有相位抖动与幅度抖动选项。另外，NCO的设置包括设置NCO频率、NCO相位补偿和NCO的特性以及相应寄存器的配置。NCO的频率可由下式计算： 将计算出的NCOFREQ转换成二进制后可写入NCO频率编程寄存器的0x303。NCO相位补偿由16位NCO相位补偿寄存器0x304来配置。0x0000表示没有相位补偿：0xFFFF表示补偿为2p。相位补偿寄存器允许多路NCO的同步来产生固定和已知相位偏移的输出，一般取Ox0000。NCO的特性可根据NCO控制寄存器0x302的各个位的定义来设置。2 CIC2抽取滤波器 CIC2滤波器是一个固定系数抽取滤波器，其最高输入数据速率为67 MHz。抽取率的取值范围为2～16的整数。当系统时钟fCLK是输入数据速率的两倍或更多倍时，可以通过设置来屏蔽此工作模块，否则，最小只能设置为2。 CIC2滤波器的频率响应函数为： 其中，SCIC2为幅度比例因子，可用来衰减CIC2滤波器的增益，MCIC2是抽取率。 CIC2滤波器的设置包括抽取率(MrCIC2 12bit)，插补率(LrCIC2 8 bit)及比例因子(SrCIC25 bit)的设置。 设置时可首先确定通带占用的采样率百分比 根据采样频率为100’0．5625 MHz／25 MHz=2．25的值，可查表得到MrCIC2 12 bit／LrCIC2 9 bit的值。在实际应用中，查到的值一般要大于等于BWfraction，在这里，BWfraction取2．25，查表得到MrCIC2 12 bit／LrCIC2 9 bit最大能取6，故取MrCIC2 12 bit／LrCIC2 9 bit为5。再取LrCIC2 9 bit为1．则MrCIC2 12 bit为5，rCIC2滤波器的输出频率frCIC2等于25 MHz／5，即12．5 MHz。这样，即可将LrCIC2 9 bit 21写入寄存器0x91，MrCIC2 12bit 21写入寄存器0x90。 通常幅度比例因子可由式(5)和(6)给出： 因为MrCIC2 12bit取5，LrCIC2 9 bit取1，所以，由上式可以计算出SrCIC2为5，这样，便可将SrCIC2的值写入寄存器。

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