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DDS特点

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DDS应用领域很广,但是为什么应用领域会这么广呢?这和它本身固有的特点是分不开的。下面及来说下它的特点。

首先呢,它的输出频率相对带宽较宽,在无干扰仿真情况下输出频率带宽为50%fs。但因为杂散和滤波的限制,它不能达到这么大,但输出频率带宽仍能达到40%fs。

第二,因为DDS自身是一个开环系统,无任何反馈环节,这种结构使得DDS的频率转换时间极短。在DDS的频率控制字改变之后,需经过一个时钟周期之后按照新的相位增量累加,才能实现频率的转换。因此,频率时间等于频率控制字的传输,也就是一个时钟周期的时间。时钟频率越高,转换时间越短。DDS的频率转换时间可达纳秒数量级,比使用其它的频率合成方法都要短数个数量级。因而转换时间很短。

第三,频率分辨率极高,DDS的频率分辨率就是由相位累加器的位数N决定。只要增加相位累加器的位数N即可获得任意小的频率分辨率。目前,大多数DDS的分辨率在1Hz数量级,许多小于1mHz甚至更小。

第四,改变DDS输出频率,实际上改变的每一个时钟周期的相位增量,相位函数的曲线是连续的,只是在改变频率的瞬间其频率发生了突变,因而保持了信号相位的连续性。

第五,只要在DDS内部加上相应控制如调频控制FM、调相控制PM和调幅控制AM,即可以方便灵活地实现调频、调相和调幅功能,产生FSK、PSK、ASK和MSK等信号。另外,只要在DDS的波形存储器存放不同波形数据,就可以实现各种波形输出,如三角波、锯齿波和矩形波甚至是任意的波形。当DDS的波形存储器分别存放正弦和余弦函数表时,既可得到正交的两路输出。这样就保证了输出波形的灵活性。

说了优点,也不能不提缺点啊。


首先由于DDS内部DAC和波形存储器(ROM)的工作速度限制,使得DDS输出的最高频率有限。目前市场上采用CMOS、TTL、ECL工艺制作的DDS工习片,工作频率一般在几十MHz至400MHz左右。采用GaAs工艺的DDS芯片工作频率可达2GHz左右。ADI公司的AD9910将14 bit DAC分辨率和1 GSPS时钟速度转化为提高所有这些应用中的SFDR和相位噪声性能。

其次输出杂散大,由于DDS采用全数字结构,不可避免地引入了杂散。其来源主要有三个:相位累加器相位舍位误差造成的杂散;幅度量化误差(由存储器有限字长引起)造成的杂散和DAC非理想特性造成的杂散。比如ADI早期的AD9831,它的杂散就比较大,但是到现在的AD9910就已经做了很大的改进了。

在DDS方面的芯片很多,AD983×系列,AD985×系列和AD995×系列都是不错的芯片。稍后会为大家继续介绍。