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直接數(shù)字合成器 (DDS) 的基礎(chǔ)知識以及如何選擇和使用它們

2513784 2022-11-25 | pdf | 325.96KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

隨著無線設(shè)備的激增，設(shè)計(jì)人員正在使用越來越復(fù)雜和多變的波形來滿足應(yīng)用在數(shù)據(jù)速率、干擾抑制、成本、占用空間和低功耗方面的要求。這些波形需要穩(wěn)定的 RF 源，這些 RF 源可以按需調(diào)諧，并且具有頻率和相位捷變性。同時，信號源還必須提供高度的信號純度。這種需求矩陣的解決方案在于直接數(shù)字合成器 (DDS)。隨著無線設(shè)備的激增，設(shè)計(jì)人員正在使用越來越復(fù)雜和多變的波形來滿足應(yīng)用在數(shù)據(jù)速率、干擾抑制、成本、占用空間和低功耗方面的要求。這些波形需要穩(wěn)定的 RF 源，這些 RF 源可以按需調(diào)諧，并且具有頻率和相位捷變性。同時，信號源還必須提供高度的信號純度。這種需求矩陣的解決方案在于直接數(shù)字合成器 (DDS)。DDS 使用數(shù)字方法生成模擬波形，使其能夠利用數(shù)字的可編程性和更高的集成度以及更低的成本。此外，DDS 允許頻率或相位幾乎瞬時變化，使其成為先進(jìn)數(shù)字調(diào)制技術(shù)（例如頻移鍵控 (FSK) 和擴(kuò)頻）以及使用跳頻等干擾緩解技術(shù)的主要來源。因此，DDS IC 正在迅速取代或增強(qiáng)傳統(tǒng)的鎖相環(huán) (PLL) 和其他模擬射頻源，同時仍然提供高穩(wěn)定性和信號純度。DDS 使用數(shù)字方法生成模擬波形，使其能夠利用數(shù)字的可編程性和更高的集成度以及更低的成本。此外，DDS 允許頻率或相位幾乎瞬時變化，使其成為先進(jìn)數(shù)字調(diào)制技術(shù)（例如頻移鍵控 (FSK) 和擴(kuò)頻）以及使用跳頻等干擾緩解技術(shù)的主要來源。因此，DDS IC 正在迅速取代或增強(qiáng)傳統(tǒng)的鎖相環(huán) (PLL) 和其他模擬射頻源，同時仍然提供高穩(wěn)定性和信號純度。本文將回顧 DDS 技術(shù)的基礎(chǔ)知識以及如何指定 DDS IC。然后將介紹一些合適的 DDS IC 解決方案，并展示如何有效地應(yīng)用它們。本文將回顧 DDS 技術(shù)的基礎(chǔ)知識以及如何指定 DDS IC。然后將介紹一些合適的 DDS IC 解決方案，并展示如何有效地應(yīng)用它們。直接數(shù)字合成的工作原理直接數(shù)字合成的工作原理數(shù)字合成基于產(chǎn)生一系列數(shù)字狀態(tài)的相位累加器，其值線性增加，形成數(shù)字斜坡。該信號是周期性的，代表輸出波形的瞬時相位，從 0 到 2p 弧度。這是查找表的數(shù)字輸入，可將數(shù)字斜坡轉(zhuǎn)換為正弦波（圖 1）。而最常見的 DDS 輸出波形是正弦波；斜波、三角波和方波也很容易生成。數(shù)字合成基于產(chǎn)生一系列數(shù)字狀態(tài)的相位累加器，其值線性增加，形成數(shù)字斜坡。該信號是周期性的，代表輸出波形的瞬時相位，從 0 到 2p 弧度。這是查找表的數(shù)字輸入，可將數(shù)字斜坡轉(zhuǎn)換為正弦波（圖 1）。而最常見的 DDS 輸出波形是正弦波；斜波、三角波和方波也很容易生成。圖 1：直接數(shù)字合成器基于相位累加器，可生成波形的瞬時相位。查找表提供應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換器的相位到幅度轉(zhuǎn)換，在濾波后產(chǎn)生所需的模擬輸出。（圖片來源：Digi-Key Electronics）圖 1：直接數(shù)字合成器基于相位累加器，可生成波形的瞬時相位。查找表提供應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換器的相位到幅度轉(zhuǎn)換，在濾波后產(chǎn)生所需的模擬輸出。（圖片來源：Digi-Key Electronics）相位幅度查找表的輸出被發(fā)送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 并轉(zhuǎn)換為模擬波形，最常見的是正弦波。由于 DAC 的輸入是一系列采樣值，因此輸出具有量化步長。這些步驟在頻域中以采樣率的倍數(shù)產(chǎn)生頻譜圖像，這是不希望的。放置在 DAC 之后的低通濾波器可抑制這些不需要的頻譜響應(yīng)。相位幅度查找表的輸出被發(fā)送到數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 并轉(zhuǎn)換為模擬波形，最常見的是正弦波。由于 DAC 的輸入是一系列采樣值，因此輸出具有量化步長。這些步驟在頻域中以采樣率的倍數(shù)產(chǎn)生頻譜圖像，這是不希望的。放置在 DAC 之后的低通濾波器可抑制這些不需要的頻譜響應(yīng)。相位累加器