文档介绍：. D DS 一、简介 DDS 同DSP (数字信号处理)一样,是一项关键的数字化技术。 DDS 是直接数字式频率合成器( Direct Digital Synthesizer )的英文缩写。与传统的频率合成器相比,DDS 具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点,广泛使用在电信与电子仪器领域,是实现设备全数字化的一个关键技术。 DDS 输出示意图 1、 DDS 的简单介绍 DDS 芯片中主要包括频率控制寄存器、高速相位累加器和正弦计算器三个部分(如 Q2220 )。频率控制寄存器可以串行或并行的方式装载并寄存用户输入的频率控制码;而相位累加器根据频率控制码在每个时钟周期内进行相位累加,得到一个相位值;正弦计算器则对该相位值计算数字化正弦波幅度( 芯片一般通过查表得到)。 DDS 芯片输出的一般是数字化的正弦波, 因此还需经过高速 D/A 转换器和低通滤波器才能得到一个可用的模拟频率信号。另外,有些 DDS 芯片还具有调幅、调频和调相等调制功能及片内 D/A 变换器(如 AD7008 )。 2、 DDS 主要芯片介绍. 二、 DDS 的工作原理在模拟域的正弦波中,单个频率 fa, 的相位角以下面的速度旋转一个固定角度: ω=Δphase/ Δt=2 πfa, . 相位角相对于时间的变化与正弦波频率呈线性关系,在每个正弦波周期结束时相位角为 0。在数字域,上述方程式中的Δt为采样时钟频率 fs的倒数,这表明对任何给定的采样: fa= Δphase*fs /2π DDS 中的相位累加器生成输出信号的相位信息,它通常基于一个 32位的频率调节字(FTW) ,代表了Δphase 。显然, 32位的 FTW 能够保证 DDS 输出频率的高分辨率。通过另外的相位寄存器累加相位偏移量来完成相位调制。这个相位信息直接映射为输入字决定的频率的幅度信息,然后 DDS 中的一个模块将相位信息转换为幅度值。传统上由保存在内存中的正弦/余弦查找表来完成这项任务。为控制查找表的大小,并不是 FTW 中所有的位都被用于查找表,尽管它们可在选择 fa上提供高分辨率。该模块的输出为 DAC 的输入,DAC 则产生一个幅度序列,然后由低通滤波器对 DAC 的输出进行平滑处理。三、 DDS 的优点及应用 1、 DDS 有如下优点: ⑴频率分辨率高,输出频点多,可达 2的N 次方个频点(N 为相位累加器位数); ⑵频率切换速度快,可达 us 量级; ⑶频率切换时相位连续; ⑷可以输出宽带正交信号; ⑸输出相位噪声低,对参考频率源的相位噪声有改善作用; ⑹可以产生任意波形; ⑺全数字化实现,便于集成,体积小,重量轻。 2、 DDS 的应用在各行各业的测试应用中,信号源扮演着极为重要的作用。但信号源具有许多不同的类型,不同类型的信号源在功能和特性上各不相同,分别适用于许多不同的应用。目前, 最常见的信号源类型包括任意波形发生器, 函数发生器, RF 信号源,以及基本的模拟输出模块。信号源中采用 DDS 技术在当前的测试测量行业已经逐渐称为一种主流的做法。⑴任意波形发生器任意波形发生器(AWG) 通常提供较深的存储器,较大的动态范围以及较宽的带宽, 来满足各式各样的应用, 包括通信、半导体和系统测试。 AWG 接收来自 PC 的用户自定义数据,并利用这些数据来生成任意波形。 AWG 用户