ตัวสังเคราะห์ความถี่ดิจิตอลโดยตรงที่ใช้วงจรดัดรูปสามเหลี่ยมเป็นซายน์

คณิตพงศ์ เพ็งวัน

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/28760

Title:	ตัวสังเคราะห์ความถี่ดิจิตอลโดยตรงที่ใช้วงจรดัดรูปสามเหลี่ยมเป็นซายน์
Other Titles:	Direct digital frequency synthesizer using triangular to sine shapers
Authors:	คณิตพงศ์ เพ็งวัน
Advisors:	เอกชัย ลีลารัศมี
Advisor's Email:	Ekachai.L@Chula.ac.th
Subjects:	ตัวสังเคราะห์ความถี่ วงจรไฟฟ้า
Issue Date:	2554
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	วิทยานิพนธ์ฉบับนี้นำเสนอ DDFS (Direct Digital Frequency Synthesizer) ที่ใช้วงจรดัดรูปสามเหลี่ยมเป็นซายน์แบบใหม่ นอกจากนำเสนอการออกแบบวงจรดัดที่ใช้พีมอสเป็นฐานแล้วยังนำเสนอวิธีการเพิ่มความแม่นยำของการประมาณฟังก์ชันซายน์ให้กับวงจรดัดอีก 3 วิธี วิธีการเหล่านั้นอาศัยทั้งหลักการวงจรแอนาลอกและดิจิตอล วงจรสร้างกระแสอ้างอิงถูกประดิษฐ์ขึ้นเพื่อสร้างกระแสสำหรับนำไปใช้ไบอัสวงจรดัดและเป็นกระแสอ้างอิงสำหรับ DAC กระแสอ้างอิงที่สร้างขึ้นมานี้ จะทำให้สัญญาณที่สังเคราะห์ได้เป็นอิสระจากพารามิเตอร์ในกระบวนการผลิต ได้แก่ และ โครงสร้างวงจรดัดที่นำเสนอมี 2 แบบ เรียกว่า วงจรดัดเดี่ยว และวงจรดัดคู่, วงจรขยายผลต่างถูกนำมาใช้เป็นวงจรดัดเดี่ยว ใน DDFS ที่ใช้งานวงจรดัดเดี่ยว DAC จะถูกใช้สังเคราะห์สัญญาณรูปสามเหลี่ยมซึ่งมีช่วงค่าสมนัยกับมุมเฟส สัญญาณสามเหลี่ยมจะถูกแปลงให้เป็นซายน์ด้วยวงจรดัด, ส่วนวงจรดัดคู่ประกอบไปด้วยวงจรขยายผลต่าง และ วงจรยกกำลังสอง ทั้งสองวงจรถูกนำไปใช้แปลงสัญญาณสามเหลี่ยมที่มีค่าสมนัยกับมุมเฟส ซึ่งสังเคราะห์โดย DAC เพียงตัวเดียว สวิตช์กระแสถูกนำใช้เพื่อลำเรียงกระแสจากวงจรดัดทั้งสอง ให้เป็นรูปคลื่นซายน์และโคซายน์พร้อมกัน กฎกำลังสองของมอสถูกนำมาใช้เป็นหลัก ในการออกแบบวงจรดัดและวงจรสร้างกระแสอ้างอิง และใช้โปรแกรม MATLAB ช่วยคำนวณหาพารามิเตอร์ที่เหมาะสมในการออกแบบวงจร เพื่อทดสอบสมรรถนะของ DDFS ที่นำเสนอ โปรแกรม HSPICE ถูกใช้เพื่อจำลองการทำงาน และสังเคราะห์วงจรด้วยแบบจำลองมอสระดับ 49 จากผลจำลองการทำงาน เราได้สัญญาณที่มี SFDR >50 dBc นอกจากนี้ต้นแบบ DDFS ถูกพัฒนาขึ้นโดยใช้เอฟพีจีเอสังเคราะห์ส่วนวงจร และ มอสอาร์เรย์สังเคราะห์วงจรดัด สัญญาณที่ได้จากต้นแบบนี้มี SFDR >40 dBc.
Other Abstract:	This research proposes direct digital frequency synthesizers using triangular to sine shapers. The proposed shapers are based on PMOS. Three digital-analog mixed methods are also proposed to increase the accuracy. A referent current generator is invented to provide a referent current for DAC and biasing the shapers. Due to the referent current, the effects of processed parameters, i.e. and , are removed from the synthesized signals of the DDFS. The shapers have two structures named single and dual shapers. The single shaper is actually a PMOS differential amplifier. In the DDFS that utilizes the single shaper, a DAC is used to generate a triangle whose value is corresponding to phase of . Then, the triangle is converted to sine by the shaper. Another structure, the dual shaper, is composed of a PMOS differential amplifier and PMOS squarer. In the same fashion, a DAC generates a triangle that is corresponding to . The two circuits convert the triangle into sine and cosine segments. Some current switches are employed to convey the segments for synthesizing full-period sine and cosine waveforms. The MOS square law is mainly used to design the circuits and MATLAB is also used to find optimal parameters for the circuits. The DDFS is synthesized using Level-49 MOS model and simulated by HSPICE. Due to the simulation results, the signal with SFDR of >50 dBc can be archieved. A DDFS prototype is also developed using FPGA and MOS-array. It can generate a signal with SFDR of > 40 dBc.
Description:	วิทยานิพนธ์ (วศ.ด.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554
Degree Name:	วิศวกรรมศาสตรดุษฎีบัณฑิต
Degree Level:	ปริญญาเอก
Degree Discipline:	วิศวกรรมไฟฟ้า
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/28760
URI:	http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.1557
metadata.dc.identifier.DOI:	10.14457/CU.the.2011.1557
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Eng - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
kanitpong_pe.pdf		1.93 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record