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एनालॉग डिज़ाइन को डिजिटल इंटरफ़ेस कॉन्फ़िगरेशन में सरल बनाएं

 कंपनी के संसाधनों के बारे में एनालॉग डिज़ाइन को डिजिटल इंटरफ़ेस कॉन्फ़िगरेशन में सरल बनाएं

7 दिसंबर, 2025 — औद्योगिक स्वचालन, दूरस्थ निगरानी और कम-शक्ति सेंसर नेटवर्क जैसे क्षेत्रों में, वितरित उपकरणों को जोड़ने और सिस्टम इंटेलिजेंस को सक्षम करने के लिए स्थिर और विश्वसनीय कम गति डेटा संचार एक महत्वपूर्ण आवश्यकता बनी हुई है। CMX469AD3 मल्टी-मोड मॉडेम चिप, अपने क्लासिक और मजबूत डिज़ाइन, अत्यधिक एकीकृत सिस्टम आर्किटेक्चर और कई औद्योगिक मानक प्रोटोकॉल के लिए मूल समर्थन के साथ, डेवलपर्स को एक सिद्ध, लागू करने में आसान और लागत प्रभावी संचार समाधान प्रदान करता है, जो विभिन्न औद्योगिक एज डिवाइस के लिए विश्वसनीय कनेक्टिविटी को सशक्त बनाना जारी रखता है।

 

 

I. चिप पोजिशनिंग

 


CMX469AD3 एक पूर्ण मॉडेम सिस्टम-ऑन-चिप है जो मध्यम से कम गति, उच्च विश्वसनीयता डेटा संचार के लिए समर्पित है। अत्यधिक उच्च डेटा दरों का पीछा करने के बजाय, यह शोर वाले औद्योगिक विद्युत वातावरण में, लंबी दूरी की लाइनों पर, या बैटरी से चलने वाली स्थितियों में त्रुटि मुक्त डेटा ट्रांसमिशन प्राप्त करने पर ध्यान केंद्रित करता है। चिप लाइन इंटरफेस से लेकर डेटा फ्रेमिंग तक कार्यों की एक पूरी श्रृंखला को एकीकृत करता है, मुख्य नियंत्रक से जटिल एनालॉग मॉड्यूलेशन/डीमॉड्यूलेशन और डिजिटल प्रोसेसिंग कार्यों को हटा देता है, जिससे समग्र सिस्टम जटिलता और बिजली की खपत में काफी कमी आती है।

 

कोर प्रौद्योगिकी विश्लेषण: मजबूत मल्टी-मोड मॉड्यूलेशन और सिग्नल कंडीशनिंग

इस चिप का मुख्य लाभ इसका गहरा हार्डवेयर एकीकरण और क्लासिक औद्योगिक संचार मोड का अनुकूलन है, जो विभिन्न स्थितियों में संचार मजबूती सुनिश्चित करता है।

 

1. क्लासिक मॉड्यूलेशन विधियों के लिए व्यापक समर्थन:

यह मूल रूप से FSK (फ्रीक्वेंसी शिफ्ट कीइंग) और ASK/OOK (एम्प्लिट्यूड शिफ्ट कीइंग/ऑन-ऑफ कीइंग) मॉड्यूलेशन का समर्थन करता है। FSK मोड आयाम हस्तक्षेप के लिए उत्कृष्ट प्रतिरोध प्रदान करता है और कई औद्योगिक मानकों (जैसे वायरलेस M-Bus की भौतिक परत) की नींव के रूप में कार्य करता है। ASK/OOK, अपनी अत्यधिक सादगी और कम बिजली की खपत के साथ, लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों या केवल एकतरफा संचार की आवश्यकता वाले परिदृश्यों के लिए उपयुक्त है।

 

चिप एक प्रोग्रामेबल बॉड-रेट जनरेटर और कैरियर फ्रीक्वेंसी सिंथेसाइज़र को एकीकृत करता है, जिससे उपयोगकर्ता विभिन्न दर आवश्यकताओं के लिए आसानी से अनुकूल हो सकते हैं—300 bps से लेकर कई kbps तक—साथ ही विशिष्ट उद्योग आवृत्ति बैंड (जैसे यूरोपीय 868 MHz बैंड में कुछ सब‑बैंड) कॉन्फ़िगरेशन के माध्यम से।

 

2. उन्नत प्राप्त पथ और एंटी-इंटरफेरेंस डिज़ाइन:

रिसीवर फ्रंट‑एंड में एक उच्च‑डायनामिक‑रेंज कम‑शोर एम्पलीफायर और उत्कृष्ट कॉमन‑मोड रिजेक्शन के साथ एक इनपुट संरचना शामिल है, जो औद्योगिक वातावरण में आमतौर पर पाए जाने वाले कॉमन‑मोड शोर को प्रभावी ढंग से दबाती है।

 

बिल्ट‑इन डिजिटल फ़िल्टरिंग और डेटा शेपिंग सर्किट बैंड‑ऑफ‑शोर को फ़िल्टर करते हैं और विकृत सिग्नल वेवफॉर्म को पुनर्स्थापित करते हैं, कम सिग्नल‑टू‑शोर अनुपात स्थितियों के तहत डिकोडिंग सफलता दर में सुधार करते हैं।

एक एकीकृत प्राप्त सिग्नल स्ट्रेंथ इंडिकेटर (RSSI) नेटवर्क अनुकूलन और डिवाइस तैनाती के लिए संदर्भ डेटा प्रदान करता है।

 

विशिष्ट अनुप्रयोग सर्किट डिज़ाइन का विश्लेषण

सुव्यवस्थित वायरलेस/वायर्ड संचार नोड डिज़ाइन:

1. लचीला आरएफ/लाइन इंटरफेस:
वायरलेस अनुप्रयोगों के लिए, चिप का मॉड्यूलेटेड सिग्नल आउटपुट सीधे सरल आरएफ पावर एम्पलीफायर या एकीकृत आरएफ फ्रंट‑एंड वाले ट्रांससीवर से जोड़ा जा सकता है। वायर्ड अनुप्रयोगों के लिए, यह लाइन ड्राइवरों और कपलिंग ट्रांसफॉर्मर के माध्यम से मुड़‑जोड़ी लाइनों के साथ इंटरफेस कर सकता है। चिप एक संतुलित एनालॉग I/Q सिग्नल इंटरफेस प्रदान करता है, जो बाहरी आरएफ घटकों के साथ निर्बाध मिलान की सुविधा प्रदान करता है।

 

2. कुशल होस्ट इंटरफेस और डेटा फ्लो प्रबंधन:
चिप एक मानक SPI इंटरफेस के माध्यम से होस्ट नियंत्रक के साथ संचार करता है। इसके एकीकृत डेटा बफ़र्स और पैकेट‑प्रोसेसिंग लॉजिक पैकेट असेंबली, त्रुटि जाँच और ट्रांसमिशन/रिसेप्शन टाइमिंग को संभालते हैं, जो होस्ट नियंत्रक को कम‑गति लेकिन वास्तविक‑समय‑महत्वपूर्ण संचार प्रोटोकॉल के प्रबंधन से काफी हद तक मुक्त करते हैं।

 

3. कम-शक्ति आपूर्ति और घड़ी प्रबंधन:
चिप एकल‑आपूर्ति वोल्टेज की एक विस्तृत श्रृंखला का समर्थन करता है और कई पावर‑मैनेजमेंट मोड प्रदान करता है। कम‑लागत वाले बाहरी क्रिस्टल के साथ जोड़ा गया, इसका आंतरिक चरण‑लॉक लूप सभी कार्यात्मक मॉड्यूल के लिए सटीक क्लॉकिंग प्रदान करता है। बैटरी‑संचालित अनुप्रयोगों में, चिप डीप‑स्लीप मोड में प्रवेश कर सकता है और केवल विशिष्ट संकेतों या टाइमर द्वारा जागृत हो सकता है।

 

 

 

II. कार्यात्मक ब्लॉक आरेख

 

 

कोर पोजिशनिंग और विशेषताएं
CMX469AD3 एक अत्यधिक एकीकृत सिंगल-चिप CMOS इंटीग्रेटेड सर्किट है जिसे फुल-डुप्लेक्स मोड में एनालॉग चैनलों (जैसे वॉयस फ्रीक्वेंसी बैंड) पर बेहद कम बिजली की खपत के साथ विश्वसनीय कम-दर डेटा ट्रांसमिशन प्राप्त करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

दस्तावेज़ में हाइलाइट की गई तीन प्रमुख विशेषताएं सीधे इसके अनुप्रयोग मूल्य को परिभाषित करती हैं:

 

1. अल्ट्रा-लो पावर ऑपरेशन: विशिष्ट ऑपरेटिंग करंट केवल 2.0 mA @ 3.0 V है। यह इसे विस्तारित अवधि में बैटरी द्वारा संचालित दूरस्थ या पोर्टेबल उपकरणों के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाता है, जिससे यह इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT), वायरलेस मीटर रीडिंग और सेंसर नेटवर्क जैसे परिदृश्यों के लिए एक आदर्श विकल्प बन जाता है।

 

2. बिल्ट-इन क्लॉक रिकवरी फ़ंक्शन: चिप एक आंतरिक क्लॉक रिकवरी सर्किट को एकीकृत करता है। इसका मतलब है कि डेटा रिसेप्शन के दौरान, यह उच्च-सटीक बाहरी क्लॉक संदर्भ पर निर्भर हुए बिना, आने वाले डेटा स्ट्रीम से स्वचालित रूप से घड़ी को निकाल और सिंक्रनाइज़ कर सकता है। यह सिस्टम डिज़ाइन को सरल करता है और लागत को कम करता है।

 

3. कैरियर डिटेक्शन फ़ंक्शन: चिप इनपुट सिग्नल में एक वैध कैरियर की उपस्थिति का पता लगा सकता है। इस सुविधा का उपयोग सिस्टम को स्वचालित रूप से जगाने, बिजली बचाने, या लिंक गुणवत्ता के संकेतक के रूप में कार्य करने के लिए किया जा सकता है।

 

 

ऑपरेटिंग मोड और डेटा दरें

फुल-डुप्लेक्स ऑपरेशन: एक साथ डेटा ट्रांसमिशन और रिसेप्शन में सक्षम, वास्तविक द्विदिशीय वास्तविक समय संचार को सक्षम करना।

 

मानक डेटा दरें: 1200 bps और 2400 bps की FSK डेटा ट्रांसमिशन दरों का समर्थन करता है। ये दरें विशेष रूप से मानक वॉयस टेलीफोन चैनलों (300–3400 Hz) के भीतर विश्वसनीय ट्रांसमिशन के लिए अनुकूलित हैं, जो मजबूत संगतता सुनिश्चित करती हैं।

 

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अनुमानित आंतरिक वास्तुकला और सिग्नल प्रवाह

1. ट्रांसमिट पथ:

ट्रांसमिट फ़िल्टर: उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को सीमित करने के लिए डिजिटल सिग्नल पर पल्स शेपिंग करता है।

FSK मॉड्यूलेटर: इनपुट डिजिटल बिट्स के आधार पर दो संगत आवृत्तियों को उत्पन्न करता है (उदाहरण के लिए, 1200 Hz "0" का प्रतिनिधित्व करता है, 2400 Hz "1" का प्रतिनिधित्व करता है)।

 

आउटपुट एम्पलीफायर/ड्राइवर: मॉड्यूलेटेड एनालॉग सिग्नल को आउटपुट करने से पहले एक उपयुक्त स्तर पर समायोजित करता है।

 

2. प्राप्त पथ:

इनपुट एम्पलीफायर और गेन कंट्रोल: कमजोर इनपुट सिग्नल को बढ़ाता है।

रिसीव फ़िल्टर: बैंड-आउट-ऑफ़-बैंड शोर और हस्तक्षेप को फ़िल्टर करता है।

FSK डीमॉड्यूलेटर (क्लॉक रिकवरी के साथ): मुख्य घटक, जो इनपुट FSK सिग्नल में आवृत्ति विविधताओं का पता लगाता है, डिजिटल बिटस्ट्रीम को फिर से बनाता है, और घड़ी को सिंक्रनाइज़ करता है।

कैरियर डिटेक्शन सर्किट: यह निर्धारित करने के लिए इनपुट सिग्नल की ऊर्जा की निगरानी करता है कि क्या कोई वैध सिग्नल मौजूद है।

 

3. नियंत्रण और इंटरफेस लॉजिक:

बाहरी माइक्रो कंट्रोलर के साथ सीरियल संचार के लिए जिम्मेदार (जो एक साधारण सिंक्रोनस या एसिंक्रोनस इंटरफेस हो सकता है), ट्रांसमिट किए जाने वाले डेटा को प्राप्त करना, और प्राप्त डेटा को आउटपुट करना।

 

 

विशिष्ट अनुप्रयोग परिदृश्य
अपनी कम बिजली की खपत, फुल-डुप्लेक्स क्षमता और उच्च स्तर के एकीकरण के कारण, CMX469AD3 निम्नलिखित अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है:

 

वायरलेस डेटा ट्रांसमिशन मॉड्यूल: Sub‑1 GHz या VHF/UHF वायरलेस मॉड्यूल में मॉडेम कोर के रूप में कार्य करना।

वायर्ड लो‑रेट डेटा लिंक: टेलीफोन लाइनों, पावर लाइनों या समर्पित लाइनों पर डेटा संचार को सक्षम करना।

औद्योगिक टेलीमेट्री और रिमोट कंट्रोल: सेंसर डेटा ट्रांसमिट करना और उपकरण की स्थिति की निगरानी करना।

सुरक्षा और अलार्म सिस्टम: सुरक्षा उपकरणों में स्थिति या नियंत्रण संकेतों को ले जाना।

 

 

CMX469AD3 "कम-पावर डेटा पंप" समाधान की एक क्लासिक श्रेणी का प्रतिनिधित्व करता है। यह FSK मॉड्यूलेशन और डीमॉड्यूलेशन के लिए आवश्यक सभी जटिल एनालॉग और डिजिटल कार्यों को एक ही चिप में एकीकृत करता है, जो इंजीनियरों को एक "ब्लैक-बॉक्स" विश्वसनीय डेटा लिंक परत प्रदान करता है। इसका सबसे बड़ा विक्रय बिंदु इसके उत्कृष्ट पावर‑टू‑परफॉर्मेंस अनुपात में निहित है। उन अनुप्रयोगों में जिन्हें कई वर्षों तक बैटरी संचालन की आवश्यकता होती है और केवल थोड़ी मात्रा में डेटा ट्रांसमिट करने की आवश्यकता होती है, यह अक्सर सामान्य‑उद्देश्य MCU सॉफ़्टवेयर कार्यान्वयन या अधिक जटिल मॉड्यूलेशन योजनाओं की तुलना में अधिक फायदेमंद साबित होता है। डेवलपर्स के लिए, इसका उपयोग करने का मतलब है कि मॉड्यूलेशन‑डीमॉड्यूलेशन एल्गोरिदम में जाने की कोई आवश्यकता नहीं है; बस एक सीधा डिजिटल इंटरफेस के माध्यम से डेटा भेजना और प्राप्त करना एक मजबूत भौतिक‑लेयर संचार लिंक स्थापित करता है।

 

 

 

III. बाहरी घटक कनेक्शन आरेख

 

 

आरेख का उद्देश्य और महत्व

उद्देश्य: CMX469AD3 के उचित संचालन के लिए आवश्यक कनेक्शन विधियों और विशिष्ट घटक मानों को चित्रित करना।

 

उपयोग: हार्डवेयर इंजीनियरों को चिप की घड़ी, बिजली आपूर्ति, सिग्नल मॉड्यूलेशन/डीमॉड्यूलेशन और अन्य सर्किट के उचित कामकाज को सुनिश्चित करने के लिए सर्किट बोर्ड डिजाइन करते समय इस आरेख का सख्ती से पालन करना चाहिए।

 

कोर अवधारणा: "परिधीय सर्किट मिलान" – बाहरी घटकों (जैसे प्रतिरोधक, संधारित्र, क्रिस्टल, आदि) का चयन और कनेक्शन सीधे चिप प्रदर्शन को प्रभावित करता है, जिसमें बॉड दर, सिग्नल गुणवत्ता और कैरियर डिटेक्शन शामिल हैं।

 

 

आरेख संरचना विश्लेषण

1.पिन नंबर और कार्य
चिप में कुल 22 पिन हैं। कुछ प्रमुख पिन आरेख में क्रम में सूचीबद्ध हैं:

बायाँ भाग (पिन 1–11): मुख्य रूप से ट्रांसमिशन (Tx), घड़ी और बिजली आपूर्ति से संबंधित।

दायाँ भाग (पिन 12–22): मुख्य रूप से रिसेप्शन (Rx), बॉड दर चयन और डेटा आउटपुट से संबंधित।

 

 

2. बाहरी घटक कनेक्शन चित्रण

क्रिस्टल/क्लॉक सर्किट: XTAL/CLOCK और XTALN के बीच जुड़ा हुआ है, आमतौर पर एक बाहरी क्रिस्टल ऑसिलेटर और लोड कैपेसिटर (जैसे, C1) का उपयोग करके।

बिजली आपूर्ति फ़िल्टर कैपेसिटर: कैपेसिटर C2 और C3 बिजली आपूर्ति को स्थिर करने के लिए Vcc और Vss के बीच जुड़े हुए हैं।

बॉड दर चयन पिन: 4800 BAUD SELECT और 1200/2400 BAUD SELECT जैसे पिन उच्च/निम्न लॉजिक स्तर या प्रतिरोधों से जुड़कर संचार दर सेट कर सकते हैं।

सिग्नल इनपुट/आउटपुट कपलिंग कैपेसिटर: Tx SIGNAL O/P और Rx SIGNAL I/P से जुड़े कैपेसिटर सिग्नल कपलिंग या फ़िल्टरिंग के लिए उपयोग किए जाते हैं।

 

 

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3. अनुशंसित पैरामीटर व्याख्या

R1 (1.0 MΩ): यह उच्च-मूल्य प्रतिरोधक आमतौर पर ऑसिलेटर या बायस सर्किट में एक स्थिर उच्च-प्रतिबाधा पथ या एक कमजोर बायस करंट प्रदान करने के लिए जुड़ा होता है, जो आंतरिक दोलन सर्किट के विश्वसनीय स्टार्टअप और सही बायस बिंदु पर उचित संचालन सुनिश्चित करता है।

C1 (33.0 pF): यह लोड कैपेसिटर है जो क्रिस्टल ऑसिलेटर पिन (XTAL/CLOCK और XTALN) के बीच जुड़ा होता है। इसका मान (33 pF) बाहरी क्रिस्टल ऑसिलेटर के लोड कैपेसिटेंस विनिर्देश से मेल खाता है, जो एक साथ एक सटीक दोलन सर्किट बनाता है। यह एक स्थिर घड़ी आवृत्ति उत्पन्न करने के लिए महत्वपूर्ण है।

 

C2 (1.0 μF): यह कैपेसिटर बिजली आपूर्ति (Vcc) और ग्राउंड (Vss) के बीच जुड़ा हुआ है, जो बिजली आपूर्ति को अलग करने या फ़िल्टर करने वाले कैपेसिटर के रूप में कार्य करता है। यह बिजली लाइन पर उच्च-आवृत्ति शोर को फ़िल्टर करता है, चिप को एक स्थानीयकृत और स्थिर ऑपरेटिंग वोल्टेज प्रदान करता है। यह सर्किट प्रतिरक्षा को हस्तक्षेप और विश्वसनीय संचालन सुनिश्चित करने के लिए एक आवश्यक घटक है।

 

 

4. परिधीय सर्किट मिलान के लिए मुख्य बिंदु

1. क्लॉक सर्किट:
अनुशंसित कैपेसिटेंस मानों (जैसे, C1 = 33 pF) के साथ लोड कैपेसिटर का उपयोग करना आवश्यक है। ऐसा करने में विफलता के परिणामस्वरूप क्रिस्टल ऑसिलेटर शुरू करने में विफल हो सकता है या आवृत्ति विचलन हो सकता है।

 

2. बिजली आपूर्ति फ़िल्टरिंग:
लगभग 1 μF (जैसे C2) का एक कैपेसिटर Vcc और Vss के बीच जोड़ा जाना चाहिए और बिजली आपूर्ति शोर को कम करने के लिए चिप पिन के जितना संभव हो उतना करीब रखा जाना चाहिए।

 

3. बॉड दर सेटिंग:
संचार दर को 4800 BAUD SELECT जैसे पिन के माध्यम से कॉन्फ़िगर किया गया है, आमतौर पर चयन के लिए उन्हें Vcc (उच्च स्तर) या Vss (निम्न स्तर) से जोड़कर।

 

4. सिग्नल पथ:

ट्रांसमिट/रिसीव सिग्नल पिन को विभिन्न चैनल विशेषताओं के अनुकूल होने के लिए बाहरी कपलिंग कैपेसिटर या फ़िल्टरिंग नेटवर्क की आवश्यकता हो सकती है।

 

5. कैरियर डिटेक्शन और टाइमिंग:

CARRIER DETECT और TIME CONSTANT पिन को डिटेक्शन संवेदनशीलता और प्रतिक्रिया समय को समायोजित करने के लिए बाहरी RC नेटवर्क से जोड़ा जाता है।

 

 

5. व्यावहारिक डिज़ाइन अनुशंसाएँ

सख्ती से डेटाशीट का संदर्भ लें: चिप के विभिन्न बैचों या पैकेज संस्करणों के बीच मामूली भिन्नताएँ मौजूद हो सकती हैं। सटीकता के लिए हमेशा डेटाशीट के नवीनतम संस्करण से परामर्श करें।

 

पीसीबी लेआउट अनुकूलन:

घड़ी के निशान को जितना संभव हो उतना छोटा रखें और उच्च‑आवृत्ति या शोर स्रोतों से दूर रखें।

बिजली आपूर्ति पिन के जितना संभव हो उतना करीब डीकप्लिंग कैपेसिटर रखें।

 

परीक्षण और डिबगिंग:

घड़ी सिग्नल की स्थिरता को सत्यापित करने के लिए एक ऑसिलोस्कोप का उपयोग करें।

कैरियर डिटेक्शन और डेटा आउटपुट सिग्नल की निगरानी करके संचार कार्यक्षमता को मान्य करें।

 

 

 

IV. टेस्ट सिस्टम सेटअप आरेख

 

 

1. कोर उद्देश्य और सिस्टम संरचना
इस परीक्षण प्लेटफ़ॉर्म का प्राथमिक लक्ष्य नियंत्रणीय चैनल हानि (मुख्य रूप से शोर) पेश करके वास्तविक दुनिया के संचार परिदृश्य का अनुकरण करना है ताकि चिप के प्रमुख प्रदर्शन मेट्रिक्स का मात्रात्मक रूप से मूल्यांकन किया जा सके, जिसमें हस्तक्षेप के लिए इसकी प्रतिरक्षा, प्राप्त संवेदनशीलता, सिंक्रनाइज़ेशन क्षमता और बिट त्रुटि दर शामिल है।

 

पूरा सिस्टम तीन मुख्य भागों से बना एक बंद लूप बनाता है:

1. ट्रांसमीटर: CMX469A ट्रांसमीटर और इसके परिधीय सर्किटरी पर आधारित।

2. चैनल सिम्युलेटर: एक वास्तविक टेलीफोन चैनल की हानि का अनुकरण करने के लिए उपयोग किया जाने वाला मुख्य उपकरण।

3. रिसीवर: एक अन्य CMX469A रिसीवर और इसके परिधीय सर्किटरी पर आधारित।

 

 

2. प्रत्येक मॉड्यूल और उपकरण के विस्तृत कार्य और भूमिकाएँ

1. ट्रांसमीटर टेस्ट यूनिट
इस इकाई का उपयोग चिप के ट्रांसमिशन प्रदर्शन को सत्यापित और मापने के लिए किया जाता है।

 

डेटा इनपुट: Tx DATA I/P को एक ज्ञात परीक्षण डेटा स्ट्रीम से जोड़ा गया है।

कोर सर्किट: BUFFER INTERFACE CIRCUIT चिप के डेटाशीट के अनुसार बनाया गया वास्तविक परिधीय सर्किट है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि चिप मानक स्थितियों के तहत संचालित हो।

 

मुख्य माप बिंदु:

मिलीमीटर: ट्रांसमीटर बिजली आपूर्ति लूप के अंदर श्रृंखला में जुड़ा हुआ है ताकि इसके ऑपरेटिंग करंट को सटीक रूप से मापा जा सके, जिसका उपयोग बिजली की खपत मेट्रिक्स को सत्यापित करने के लिए किया जाता है।

ट्रू आरएमएस वोल्टमीटर: आउटपुट सिग्नल के आयाम स्तर को मापने के लिए Tx SIGNAL O/P से जुड़ा हुआ है, जो मानकों के अनुपालन को सुनिश्चित करता है।

ऑसिलोस्कोप: ट्रांसमिशन घड़ी या फ्रेम सिंक्रनाइज़ेशन सिग्नल के समय और गुणवत्ता का निरीक्षण करने के लिए Tx SYNC सिंक्रनाइज़ेशन आउटपुट पिन से जुड़ा हुआ है।

 

2. चैनल सिमुलेशन यूनिट

यह परीक्षण प्रणाली का मूल है, जिसे नियंत्रणीय और दोहराए जाने योग्य स्थितियों के तहत वास्तविक दुनिया के चैनल हस्तक्षेप का अनुकरण करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

 

उपकरण: टेलीफोन चैनल सिम्युलेटर।

कोर कार्य:

योजक शोर प्रस्तुत करता है: इसका अंतर्निहित योजक शोर जनरेटर ज्ञात शक्ति के गॉसियन श्वेत शोर को साफ सिग्नल पर सुपरइम्पोज़ कर सकता है, जो रिसीवर की शोर प्रतिरक्षा और बिट त्रुटि दर प्रदर्शन का परीक्षण करने के लिए महत्वपूर्ण है।

 

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चैनल विशेषताओं का अनुकरण करता है: टेलीफोन लाइनों की बैंडविड्थ सीमा, आवृत्ति क्षीणन, समूह विलंब और अन्य विशेषताओं का अनुकरण करने में सक्षम।

स्विच करने योग्य स्थितियाँ: परीक्षकों को "साफ़ प्रत्यक्ष-थ्रू सिग्नल" और "हानि और शोर वाले सिग्नल" के बीच टॉगल करने की अनुमति देता है, जिससे आदर्श बनाम प्रतिकूल स्थितियों के तहत प्रदर्शन अंतर की तुलना की जा सकती है।

 

3. रिसीवर टेस्ट और प्रदर्शन मूल्यांकन यूनिट

इस इकाई का उपयोग चिप की डेटा को सही ढंग से पुनर्प्राप्त करने की क्षमता को सत्यापित करने के लिए किया जाता है, सिग्नल के खराब होने के बाद, प्रदर्शन मूल्यांकन के अंतिम चरण के रूप में कार्य करता है।

 

सिग्नल इनपुट: चैनल सिम्युलेटर से खराब सिग्नल Rx SIGNAL I/P से जुड़ा हुआ है।

एक और ट्रू आरएमएस वोल्टमीटर: रिसीवर के अंत में इनपुट सिग्नल स्तर को मापता है। ट्रांसमीटर से आउटपुट स्तर के साथ इसकी तुलना करने से चैनल सिम्युलेटर द्वारा पेश किए गए क्षीणन की गणना की जा सकती है।

 

कोर मूल्यांकन उपकरण – त्रुटि डिटेक्टर:

यह पूरे परीक्षण प्रणाली का निर्णय केंद्र है। यह दो सिग्नल प्राप्त करता है:

  1. ट्रांसमीटर से मूल Tx DATA I/P (संदर्भ बेंचमार्क के रूप में कार्य करना)।

  2. रिसीवर से पुनर्प्राप्त CLOCKED DATA O/P।

वास्तविक समय में इन दो डेटा स्ट्रीम की तुलना करके, त्रुटि डिटेक्टर सटीक रूप से बिट त्रुटि दर की गणना कर सकता है, जो मॉडेम प्रदर्शन का मूल्यांकन करने के लिए सबसे महत्वपूर्ण मीट्रिक है।

 

कैरियर डिटेक्शन टेस्ट: CARRIER DETECT O/P को कैरियर डिटेक्शन सर्किट की संवेदनशीलता, प्रतिक्रिया गति और सटीकता को मापने और मान्य करने के लिए HIGH DETECTOR से जोड़ा गया है।

 

सिंक्रनाइज़ेशन अवलोकन: Rx SYNC सिग्नल को रिसीवर के अंत में सिंक्रनाइज़ेशन रिकवरी स्थिति का निरीक्षण करने के लिए एक ऑसिलोस्कोप से भी जोड़ा जा सकता है।

 

3. टेस्ट लॉजिक क्लोज्ड लूप और कोर मूल्यांकन उद्देश्य

पूरा सिस्टम एक पूर्ण, ट्रेस करने योग्य परीक्षण बंद लूप बनाता है: ज्ञात ट्रांसमिट डेटा → चिप मॉड्यूलेशन → जोड़ा गया शोर/क्षीणन के साथ चैनल सिमुलेशन → चिप डीमॉड्यूलेशन → डेटा रिकवरी → मूल डेटा के साथ तुलना।

 

इस बंद लूप के माध्यम से, व्यवस्थित मूल्यांकन किया जा सकता है:

डायनामिक रेंज और रिसीवर संवेदनशीलता: न्यूनतम सिग्नल स्तर जिस पर रिसीवर सही ढंग से डीमॉड्यूलेट कर सकता है।

 

शोर प्रतिरक्षा प्रदर्शन: क्या बिट त्रुटि दर एक विशिष्ट सिग्नल-टू-शोर अनुपात के तहत डिज़ाइन मानकों (जैसे, 10^-5 से नीचे) को पूरा करती है।

कार्यात्मक सत्यापन: क्या कैरियर डिटेक्शन और सिंक्रनाइज़ेशन सिग्नल जनरेशन जैसे सहायक कार्य सामान्य रूप से और पर्याप्त संवेदनशीलता के साथ संचालित होते हैं।

 

बिजली की खपत सत्यापन: क्या ट्रांसमिट और रिसीव मोड में वर्तमान खपत डेटाशीट में निर्दिष्ट मानों का अनुपालन करती है।

 

कोर सार है:

मानकीकृत उद्देश्य: यह एक बंद‑लूप परीक्षण वातावरण को परिभाषित करता है, जिसका मुख्य उद्देश्य चिप के अंतिम प्रदर्शन मीट्रिक—बिट त्रुटि दर—का मात्रात्मक रूप से मूल्यांकन करना है, अनुकरणित वास्तविक‑चैनल हानि (विशेष रूप से शोर) के तहत, न कि केवल यह सत्यापित करना कि क्या सर्किट एक कनेक्शन स्थापित कर सकता है।

 

इंजीनियरिंग कार्यप्रणाली: टेलीफोन चैनल सिम्युलेटर के महत्वपूर्ण उपकरण को पेश करके, मायावी "वास्तविक दुनिया संचार वातावरण" को प्रयोगशाला के भीतर नियंत्रणीय, दोहराए जाने योग्य और मापने योग्य परीक्षण स्थितियों (जैसे विशिष्ट सिग्नल-टू-शोर अनुपात) में बदल दिया जाता है, जो प्रदर्शन तुलना और विश्वसनीयता दावों के लिए एक वैज्ञानिक आधार प्रदान करता है।

 

व्यवस्थित मूल्यांकन: परीक्षण सामग्री पूरे संचार श्रृंखला को कवर करती है:

ट्रांसमीटर एंड: आउटपुट स्तर, बिजली की खपत और समय का सत्यापन करता है।

चैनल एंड: क्षीणन का अनुकरण करता है और मानकीकृत शोर जोड़ता है।

रिसीवर एंड: डेटा की तुलना करने पर ध्यान केंद्रित करता है, त्रुटि डिटेक्टर का उपयोग करके बिट त्रुटि दर की वस्तुनिष्ठ रूप से गणना करता है, साथ ही कैरियर डिटेक्शन जैसे सहायक कार्यों की संवेदनशीलता का आकलन करता है।

 

 

 

V. आंतरिक कार्यात्मक ब्लॉक आरेख

 

 

यह CMX469AD3 चिप का "आंतरिक कार्यात्मक ब्लॉक आरेख" है। विशिष्ट सर्किट कनेक्शन प्रदर्शित करने के बजाय, यह सिस्टम-स्तरीय परिप्रेक्ष्य से, चिप के तीन मुख्य कार्यात्मक मॉड्यूल (ट्रांसमिट Tx, रिसीव Rx, और क्लॉक) की वास्तुकला, सिग्नल प्रोसेसिंग प्रवाह और प्रमुख नियंत्रण बिंदुओं को स्पष्ट रूप से दर्शाता है। यह समझने के लिए एक "मानचित्र" के रूप में कार्य करता है कि यह FSK मॉडेम चिप कैसे संचालित होता है।

 

समग्र वास्तुकला अवलोकन
चिप की आंतरिक संरचना को तीन अपेक्षाकृत स्वतंत्र लेकिन परस्पर जुड़े उपप्रणालियों में विभाजित किया जा सकता है:

1. ट्रांसमिट पथ: इनपुट डिजिटल डेटा को एनालॉग FSK सिग्नल में परिवर्तित करता है।

2. रिसीव पथ: इनपुट एनालॉग FSK सिग्नल को डिजिटल डेटा में पुनर्स्थापित करता है।

3. क्लॉक और कंट्रोल सिस्टम: पूरे चिप के लिए टाइमिंग संदर्भ प्रदान करता है और बॉड दर चयन जैसे कॉन्फ़िगरेशन का प्रबंधन करता है।

 

ट्रांसमिट मॉड्यूल विश्लेषण

ट्रांसमिट पथ का तार्किक प्रवाह है: डेटा इनपुट → FSK वेवफॉर्म जनरेशन → फ़िल्टरिंग और शेपिंग → आउटपुट।

 

प्रारंभ बिंदु:Tx DATA I/P (ट्रांसमिट डेटा इनपुट) और Tx ENABLEN (ट्रांसमिट सक्षम, सक्रिय निम्न) सिग्नल संयुक्त रूप से ट्रांसमिट जनरेटर को नियंत्रित करते हैं।

 

कोर फ़ंक्शन:ट्रांसमिट जनरेटर इनपुट डेटा (0/1) के आधार पर बेसबैंड आवृत्तियों के अनुरूप वर्ग-तरंग या साइनसोइडल घटक उत्पन्न करता है। ट्रांसमिट फ़िल्टर तब इस वेवफॉर्म को सुचारू करता है और बैंडविड्थ‑सीमा करता है ताकि संचार मानकों का अनुपालन किया जा सके और हार्मोनिक हस्तक्षेप को कम किया जा सके।

 

आउटपुट:प्रसंस्कृत साफ एनालॉग सिग्नल Tx SIGNAL O/P पिन से आउटपुट होता है। साथ ही, Tx SYNC O/P पिन बाहरी सिस्टम द्वारा उपयोग के लिए ट्रांसमिट डेटा के साथ सिंक्रनाइज़ एक घड़ी या फ्रेम सिग्नल आउटपुट करता है।

 

नियंत्रण:CLOCK RATE, 1200/2400 BAUD SELECT, और 4800 BAUD SELECT जैसे पिन ट्रांसमिट जनरेटर की ऑपरेटिंग दर को सीधे या अप्रत्यक्ष रूप से कॉन्फ़िगर करते हैं।