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DDS原理

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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。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。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。


K为频率控制字,因为f0=FcK/2的N次方,所以可以根据K的值来调节频率。只要N很大,那么频率就可以做到很小。相位累加器由加法器和寄存器组成,当来了一个时钟脉冲,那么加法器就可以把K和输出的累加相位数据相加,再送到数据的输入端。这里相当于一个周期性动作,只要相位加满,就会产生一次溢出。P为相位控制字,当相位控制字改变时,这样就能使最后输出的信号产生相移了。W为波形控制字,波形存储器中的波形是分块存储的,当改变W时,这样波形存储器的输入为改变相位后的地址和波形控制字,这样输出的信号就改变了。Fc为参考信号频率,N为相位累加器的字长,D为ROM数据位及D/A转换器的字长,波形ROM中有D位数据位,就会有相应的样值的幅值在相应的ROM中,这样只要根据D,就可以输出相应的相位的的正弦信号的幅值了。相位累加器在Fc的控制下一K作累加,输出N为二进制码和相位控制字P,波形控制字W相加后作为波形ROM的地址,波形ROM输出D位的幅度码经过D/A转换(把合成的正弦波数字量转换成模拟量)再经过滤波形成阶梯波,这个波形的形状跟ROM中存放的幅度码有关。所以可以根据这点产生任意的波形。ADI公司的与DDS相关的芯片很多,比如之前给大家说的AD9850,AD9834。这都是很不错的芯片。