Función Seno en lógica programable

Generar una señal de frecuencia elevada y estable a partir de un cristal de cuarzo es sencillo, pero no todas las frecuencias son posibles. Incluso si se pudiesen conseguir cristales de cuarzo a medida, esta solución no está al alcance de todo el mundo ni es totalmente práctica. Una solución más flexible es la síntesis directa (DDS). Existen componentes DDS totalmente completos, pero su puesta en funcionamiento es complicada. He aquí un compromiso entre el componente DDS flexible y el cuarzo rígido: la lógica programable. En estas páginas ya han sido presentados generadores de frecuencia programables ([1][2]), pero éste que presentamos ahora recurre a un circuito especializado a base de un bucle de enganche de fase o, en inglés, phase locked loop (PLL).

En este caso, abordamos un principio diferente para llegar al mismo resultado. Se trata de circuitos de síntesis directa de señal senoidal (DDS o Direct Digital Synthesis, es decir, Síntesis Digital Directa), que permite generar frecuencias particulares con una gran precisión. Se trata de una solución digital concurrente a las soluciones que utilizan los PLLs. Existen circuitos integrados que realizan esta función, pero no son muy numerosos. La serie AD98xx de Analog Devices es una familia de componentes DDS más o menos rápidos y precisos, pero estos circuitos son bastante pesados a la hora de su puesta en funcionamiento, sobre todo en el caso en el que tan sólo tenemos necesidad de generar una frecuencia. Estos circuitos exigen ser configurados con la ayuda de registros internos y, por lo tanto, es necesario el uso de un microcontrolador. Además, sus encapsulados son extremadamente pequeños (SSOP de 28 terminales para el AD9851) y no siempre están al alcance del aficionado para su montaje. En este artículo proponemos una solución simple y eficaz, basada en el principio del DDS, pero sin la complejidad de un componente DDS, que permite conseguir frecuencias útiles para los radioaficionados, como la Banda Ciudadana (Citizen Band, CB) de los 27 MHz. La solución a la que hemos llegado utiliza un componente lógico complejo programable (CPLD), EPM7064SLC44‑10 de la casa Altera. Ni que decir tiene que esta solución puede ser utilizada con otros circuitos programables del tipo FPGA o incluso de microcontroladores, para generar frecuencias más bajas.