工作过程如下:1。
存储在数字表中的数字波形由数模转换器D / A形成模拟波形。
2.两种方法可以改变输出信号的频率:(1),改变查找表地址的时钟CLOCK的频率可以改变输出波形的频率。
(2)改变地址的步长以改变输出信号的频率。
此方法用于DDS。
步长是数字波形表的相位增量。
累加器累加相位增量,累加器的值用作查找表地址。
3. D / A输出的阶梯波形通过低通(带通)滤波,成为质量符合要求的模拟波形。
直接数频率合成主要由标准参考频率源,相位累加器,波形存储器,数模转换器,低通平滑滤波器等组成。
参考频率源通常是高稳定性晶体振荡器,其输出信号用于DDS中各种元件的同步操作。
DDS的本质是相位的可控等间距采样。
(1)输出频率具有相对宽的带宽。
输出频率带宽为50%fs(理论值)。
然而,考虑到低通滤波器的特性和设计难度以及输出信号杂散的抑制,实际输出频率带宽仍可达到40%fs。
(2)短频率转换时间DDS是一个没有任何反馈链路的开环系统。
这种结构使DDS频率转换时间极短。
实际上,在DDS的频率控制字改变之后,根据新的相位增量需要一个时钟周期来实现频率转换。
因此,频率时间等于频率控制字的传输,即一个时钟周期的时间。
时钟频率越高,转换时间越短。
DDS的频率转换时间可以是纳秒级,这比其他频率合成方法短几个数量级。
(3)频率分辨率非常高。
如果时钟fs的频率是恒定的,则DDS的频率分辨率由相位累加器的位数N确定。
通过增加相位累加器的位数N可以获得任何小的频率分辨率。
目前,大多数DDS具有大约1Hz的分辨率,其中许多小于1mHz甚至更小。
(4)相位变化连续改变DDS输出频率,每个时钟周期的相位增量实际上发生变化。
相位函数的曲线是连续的,但频率在改变频率时突然改变,从而保持信号的相位。
连续性。
(5)输出波形的灵活性只要在DDS内部添加FM控制FM,相位调制控制PM和调幅控制AM等相应控制,就可以方便灵活地实现调频,调相和调幅功能,生成FSK,PSK,ASK。
和MSK等信号。
另外,只要不同的波形数据存储在DDS的波形存储器中,就可以实现诸如三角波,锯齿波,矩形波甚至任意波形的各种波形输出。
当DDS的波形存储器分别存储正弦和余弦函数表时,可以获得两个正交输出。
(6)其他优点由于DDS中几乎所有元件都是数字电路,因此易于集成,功耗低,体积小,重量轻,可靠性高,易于编程,使用灵活,价格非常高。
DDS也有局限性,主要表现在:(1)输出频带有限由于DDS内部DAC和波形存储器(ROM)的工作速度限制,DDS输出的最大频率受到限制。
目前,DDS工具是使用CMOS,TTL和ECL工艺在市场上生产的,并且工作频率通常在几十MHz到400MHz的范围内。
使用GaAs工艺的DDS芯片可以在大约2GHz的频率下工作。
(2)输出杂散因为DDS使用全数字结构,所以不可避免地引入了杂散。
有三个主要来源:由相位累加器相位截断误差引起的杂散;由幅度量化误差(由存储器的有限字长度引起)引起的杂散和由DAC的非理想特性引起的杂散。
1,采用高性能DDS单片机电路解决方案2,采用分立式IC电路系统,一般有CPU,RAM,ROM,D / A,CPLD,模拟滤波器等.3,CPLD,FPGA实现