前面的章节都在介绍关于恒温晶振的相关内容,CEOB2B晶振平台下面紧接着前面的章节继续给大家讲解。关于DAC1220及相关电路,让大家进一步的了解关于OCXO晶振的详情。
4.3DAC1220及相关电路
本系统中DAC1220与MSP430F247之间采用SP串行总线进行通信,外围电路设计如图4.6所.
DAC1220外接晶振的频率值使用其数据手册上推荐的典型值2.5MHz。数字电源和模拟电源分别采用独立的V电源供电(AVDD和DVDD),并对模拟地和数字地进行分割,在电源输入端接在一起,以满足芯片对两个电源上电顺序的要求以及尽量减少模拟地和数字地之间的串扰。
并且为了防止对芯片造成永久性损害,在数字电源输出和模拟电源输出之间还串接了一个正向压降约为03V的肖特基二极管(1N5819),以防止数字电源输出电压高于模拟电源输出电压03V以上。CS是片选信号,因为这里只用到一片DAC220,所以此端口接地。DAC1220的输入可设置为16位或20位模式,这里为了提高输出电压的石英晶体振荡器分辨率,采用20位输入模式。
外部输入参考电压ⅤREF为2.5V,由具有高准确度和稳定度的电压基准芯片LT1027提供,该芯片温漂非常小,有利于减小温度对D/A输出的影响,其输出电压为5V,专门适用于提供AD和DA的参考电压。所以还需要经过分压电路将其转化为25V,其外围电路的设计如图47所示。
DAC转化后的输出电压为0~5V,达不到OCXO晶振压控端的有效输入范围,所以不能直接用来调整OCXO频率,还必须经过信号放大电路放大到0~10V,这里使用同向运算放大器来实现,电路如图4.8所示.
Kalman滤波是卡尔曼于1960年提出的从与期望值有关的观测测量中通过算法估计出期望信号的一种滤波算法,他把状态空间的概念引入到随机估计理论中来, 目前这种算法理论已作为一种重要的最优估计理论被广泛用于各种领域。
由前面的章节我们知道,GPS接收机产生的PPS信号包含多种误差信号,这些误差大都属于随机误差,可以建模为正态分布,如果不加考虑,就会对OCXO的稳定性产生很大的影响,为了减小lPS秒信号存在的随机抖动和时间间隔测量误差对驯服系统的影响,必须对相位差的有源晶振测量结果进行处理,而 Kalman滤波适合解决最佳线性过滤和估计的问题,通过状态方程和递推方法进行处理。它以最小均方误差为准则,用前一个估计值和最近一个观测数据来估算,适用于实时处理。因此,本系统采用 Kalman滤波算法对时间间隔数值进行滤波处理,消除干扰。