频率激励 直接数字合成器DDS是怎样实现的?

科技   2024-09-25 20:01   上海  
本文转载自DigiKey官方订阅号。想抢先阅读首发技术文章?欢迎点击以下卡片,关注我们

 文章概述  

本文介绍了直接数字合成器(DDS)的工作原理主要组件、生成波形的方法以及在通信、工业和生物医学等领域的应用,强调了其灵活性、低相位噪声和高无杂散动态范围等优点。

能够准确地产生和控制不同频率和波形的能力已经成为众多行业中的关键需求。设计师可以选择基于PLL的技术和DAC编程,但DDS因其能够通过紧凑、低成本的单芯片IC产生高分辨率、可编程的模拟波形而广受欢迎。DDS提供了灵活、低相位噪声的频率源,广泛应用于通信、工业和生物医学设备的频率激励。
直接数字合成器( DDS  是一种通过生成数字形式的时变信号并进行数模转换来产生模拟波形(通常为正弦波)的方法。DDS被应用于信号生成、通信系统中的本振、函数发生器、混频器、调制器、声音合成器以及作为数字锁相环的一部分。

DDS 设备如何生成正弦波?

DDS 设备的主要组件包括相位累加器、相位到幅度转换装置(通常是一个正弦查找表)和 DAC。这些模块如图所示:

DDS 生成的正弦波频率由参考时钟频率和编程到频率寄存器中的二进制数字决定。频率寄存器中的二进制数字是相位累加器的主要输入。如果使用正弦查找表,相位累加器计算查找表的相位(角度)地址,查找表输出该相位角度对应的正弦值的数字幅度,并传输给 DAC。然后,DAC 将该数字转换为对应的模拟电压或电流值。要生成固定频率的正弦波,在每个时钟周期中,将一个常量(由二进制数决定的相位增量)添加到相位累加器。如果相位增量较大,累加器会快速遍历正弦查找表,从而生成高频正弦波;如果相位增量较小,累加器将以更多步进生成较慢的波形。

使用典型的 DDS 设备生成什么样的输出?

DDS 设备不仅限于产生纯正弦波输出。下图展示了 AD9833 设备可生成的方波、三角波和正弦波输出。

有关使用 DDS 的主要优点及基于 DDS 系统的关键性能指标,详情点击查看技术内容

应用:

DDS 应用可以分为两大类:

  • 通信和雷达系统,需要灵活的频率源进行数据编码和调制

  • 测量、工业和光学应用,需要具有可编程调谐、扫描和激励功能的通用频率合成

在这两种情况下,越来越趋向于更高的频谱纯度(更低的相位噪声和更高的无杂散动态范围)以及低功耗和小尺寸要求,以满足远程或电池供电设备的需求。

产品示例:

DigiKey 零件编号

AD9852ASVZ-ND

制造商

Analog Devices Inc.

制造商产品编号

AD9852ASVZ

详细描述

直接数字合成 IC 12 b 300 MHz 48 b 调谐 80-TQFP-EP(14x14)

DigiKey 零件编号

505-AD9837ACPZ-RL7TR-ND

制造商

Analog Devices Inc.

制造商产品编号

AD9837ACPZ-RL7

详细描述

直接数字合成 IC 10 b 5 MHz 28 b 调谐 10-LFCSP-WD(3x3)




更多信号处理相关技术内容请查看以下内容: 





最后,如果你喜欢这篇文章,快分享给更多的小伙伴吧切记点个赞哦!


 提示点击菜单设计支持:工程师锦囊,获取更多工程师小贴士





“星标”我们,不错过新鲜案例和行业干货

DigiKey得捷
DigiKey得捷,来自美国的全类目电子元器件和自动化产品分销商,定期发布各类型的原创信息,获取2900+家知名厂商原厂授权,提供1560+万种产品供应,当天下单,即日发货。
 最新文章