Oscilador controlado numéricamente

Un oscilador controlado numéricamente (OCN) es un generador de señales digitales que crea una representación sincrónica (es decir, sincronizada), en tiempo discreto y con valores discretos de una forma de onda, normalmente sinusoidal.[1]​ Los OCN suelen utilizarse junto con un convertidor digital-analógico (DAC) a la salida para crear un sintetizador digital directo (DDS).[2]​ Los osciladores controlados numéricamente ofrecen varias ventajas sobre otros tipos de osciladores en términos de agilidad, precisión, estabilidad y fiabilidad.Si la capacidad del PAC es de 2M, la palabra de salida del PA debe truncarse a M bits como se muestra en la Figura 1.[4]​ La precisión de la frecuencia relativa a la frecuencia del reloj sólo está limitada por la precisión de la aritmética utilizada para calcular la fase.[4]​ Los NCO son ágiles en fase y frecuencia, y pueden modificarse trivialmente para producir una salida modulada en fase o frecuencia mediante la suma en el nodo apropiado, o proporcionar salidas en cuadratura como se muestra en la figura.Un acumulador de fase binario consiste en un sumador binario de N bits y un registro configurado como se muestra en la Figura 1.[3]​ El sumador está diseñado para desbordarse cuando la suma del valor absoluto de sus operandos supera su capacidad (2N-1).llamado residuo, se almacena en el registro y el ciclo se repite, partiendo esta vez de[4]​ Dado que un acumulador de fase es una máquina de estado finito, en algún momento el residuo en alguna muestra K debe volver al valor inicialEl intervalo K se denomina tasa de repetición general (GRR) y viene dado por:Donde GCD es la función del máximo común divisor.que para un NCO de alta resolución puede ser muy largo.Sin embargo, a menudo se emplean varios trucos para reducir la cantidad de memoria necesaria.Esto incluye varias expansiones trigonométricas,[7]​ aproximaciones trigonométricas[5]​ y métodos que aprovechan la simetría de cuadratura exhibida por los sinusoides.Aquí sólo se tratan los errores numéricos.Para otros mecanismos de distorsión creados en el convertidor digital-analógico, consulte la sección correspondiente en el artículo del sintetizador digital directo.Si la palabra de salida PA se utilizara directamente para indexar la tabla de consulta PAC, se requeriría una capacidad de almacenamiento insosteniblemente alta en la ROM.El número de productos espurios creados por esta distorsión viene dado por:Otro método de generación de espurios relacionado es la ligera modulación debida a la GRR descrita anteriormente.La amplitud de estos espolones es baja para N grandes y su frecuencia suele ser demasiado baja para ser detectable, pero pueden causar problemas en algunas aplicaciones.[5]​ Una forma de reducir el truncamiento en la búsqueda de direcciones es tener varias tablas de búsqueda más pequeñas en paralelo y utilizar los bits superiores para indexar en las tablas y los bits inferiores para pesarlos para la interpolación lineal o cuadrática.Dirección en el truncado 16 MSB, y que más 1.(Se podrían utilizar 3 LUTs e interpolar cuadráticamente).Si el número de bits DAC es P, el nivel de espurio AM es aproximadamente igual a -6,02 P - 1,76 dBc.A menudo, la mejora puede lograrse sin penalización porque el ruido de fondo del DAC tiende a dominar el rendimiento del sistema.