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直接数字合成器 (DDS) 的基础知识以及如何选择和使用它们

2513784 2022-11-25 | pdf | 325.96KB | 次下载 | 免费

资料介绍

随着无线设备的激增，设计人员正在使用越来越复杂和多变的波形来满足应用在数据速率、干扰抑制、成本、占用空间和低功耗方面的要求。这些波形需要稳定的 RF 源，这些 RF 源可以按需调谐，并且具有频率和相位捷变性。同时，信号源还必须提供高度的信号纯度。这种需求矩阵的解决方案在于直接数字合成器 (DDS)。随着无线设备的激增，设计人员正在使用越来越复杂和多变的波形来满足应用在数据速率、干扰抑制、成本、占用空间和低功耗方面的要求。这些波形需要稳定的 RF 源，这些 RF 源可以按需调谐，并且具有频率和相位捷变性。同时，信号源还必须提供高度的信号纯度。这种需求矩阵的解决方案在于直接数字合成器 (DDS)。DDS 使用数字方法生成模拟波形，使其能够利用数字的可编程性和更高的集成度以及更低的成本。此外，DDS 允许频率或相位几乎瞬时变化，使其成为先进数字调制技术（例如频移键控 (FSK) 和扩频）以及使用跳频等干扰缓解技术的主要来源。因此，DDS IC 正在迅速取代或增强传统的锁相环 (PLL) 和其他模拟射频源，同时仍然提供高稳定性和信号纯度。DDS 使用数字方法生成模拟波形，使其能够利用数字的可编程性和更高的集成度以及更低的成本。此外，DDS 允许频率或相位几乎瞬时变化，使其成为先进数字调制技术（例如频移键控 (FSK) 和扩频）以及使用跳频等干扰缓解技术的主要来源。因此，DDS IC 正在迅速取代或增强传统的锁相环 (PLL) 和其他模拟射频源，同时仍然提供高稳定性和信号纯度。本文将回顾 DDS 技术的基础知识以及如何指定 DDS IC。然后将介绍一些合适的 DDS IC 解决方案，并展示如何有效地应用它们。本文将回顾 DDS 技术的基础知识以及如何指定 DDS IC。然后将介绍一些合适的 DDS IC 解决方案，并展示如何有效地应用它们。直接数字合成的工作原理直接数字合成的工作原理数字合成基于产生一系列数字状态的相位累加器，其值线性增加，形成数字斜坡。该信号是周期性的，代表输出波形的瞬时相位，从 0 到 2p 弧度。这是查找表的数字输入，可将数字斜坡转换为正弦波（图 1）。而最常见的 DDS 输出波形是正弦波；斜波、三角波和方波也很容易生成。数字合成基于产生一系列数字状态的相位累加器，其值线性增加，形成数字斜坡。该信号是周期性的，代表输出波形的瞬时相位，从 0 到 2p 弧度。这是查找表的数字输入，可将数字斜坡转换为正弦波（图 1）。而最常见的 DDS 输出波形是正弦波；斜波、三角波和方波也很容易生成。图 1：直接数字合成器基于相位累加器，可生成波形的瞬时相位。查找表提供应用于数模转换器的相位到幅度转换，在滤波后产生所需的模拟输出。（图片来源：Digi-Key Electronics）图 1：直接数字合成器基于相位累加器，可生成波形的瞬时相位。查找表提供应用于数模转换器的相位到幅度转换，在滤波后产生所需的模拟输出。（图片来源：Digi-Key Electronics）相位幅度查找表的输出被发送到数模转换器 (DAC) 并转换为模拟波形，最常见的是正弦波。由于 DAC 的输入是一系列采样值，因此输出具有量化步长。这些步骤在频域中以采样率的倍数产生频谱图像，这是不希望的。放置在 DAC 之后的低通滤波器可抑制这些不需要的频谱响应。相位幅度查找表的输出被发送到数模转换器 (DAC) 并转换为模拟波形，最常见的是正弦波。由于 DAC 的输入是一系列采样值，因此输出具有量化步长。这些步骤在频域中以采样率的倍数产生频谱图像，这是不希望的。放置在 DAC 之后的低通滤波器可抑制这些不需要的频谱响应。相位累加器