簡介

直接數據頻率合成器（DDS）因能產生頻率捷變且殘留相位噪聲性能卓越而著稱。另外，多數用戶都很清楚DDS輸出頻譜中存在的雜散噪聲，比如相位截斷雜散以及與相位-幅度轉換過程相關的雜散等。此類雜散是實際DDS設計中的有限相位和幅度分辨率造成的結果。

其他雜散源與集成DAC相關——DAC的采樣輸出產生基波和相關諧波的鏡像頻率。另外，因DAC非理想的開關屬性可能導致低階諧波的功率水平升高。最后一種雜散源是在系統時鐘頻率的基波與任何內部分諧波時鐘（例如，ADI直接數字頻率合成器提供的SYNC_CLK）之間產生的混頻產物。

上述雜散噪聲的全部已知來源都可根據相對于DDS/DAC輸出處基波信號的頻率偏移進行預測。本應用筆記旨在幫助用戶確定DDS輸出信號頻譜中的雜散源。如果通過改變DDS頻率調諧字使雜散與DDS/DAC相關，則并不難確定雜散源。這是因為改變調諧字時，上述所有雜散噪聲的頻率偏移均隨基波變化。

例如，24 MHz基波有一個72 MHz的三階諧波。如果DDS系統時鐘為100 MHz，則三階諧波與系統時鐘的產物會折回到至28 MHz，與基波僅偏移4 MHz。如果基波增加10 KHz至24.010 MHz，則新的后疊積將偏移基波3.97MHz，這是可以提前預測的。

如果無論頻率調諧字如何變化，雜散相對基波的頻率偏移均保持不變，則DDS/DAC不是雜散源。相反，如果雜散相對基波的頻率偏移隨DDS調諧改變而變化，則DDS/DAC很可能是雜散源。通過確保頻率調諧字變化包括頻率調諧字的截斷部分和未截斷部分，可為發現雜散源帶來方便。截斷部分一般為調諧字的14位至19位（MSB）。

當DDS頻率調諧字發生變化時，相對基波（載波）的頻率偏移不發生改變的雜散一般分為兩類：該雜散要么以某種方式耦合至DDS電源，要么是驅動DDS的參考時鐘源上的一個元件。

注意，如果DDS的內部參考時鐘乘法器（PLL）被啟用，則DDS輸出同樣存在相對于基波的固定邊帶雜散，其頻率偏移等于參考時鐘頻率。

參考時鐘源雜散

圖1所示為DDS的500 MHz參考時鐘，由一個100 KHz音實現10%的AM調制。該參考時鐘源是一款Rohde andSchwartz具有調制功能的SMA信號發生器。圖1中的灰色線為無調制條件下的參考時鐘。圖2中，同一100 KHz音以完全相同的頻率偏移傳輸到DDS/DAC輸出，不受調諧字頻率影響。圖2中的頻率調諧字表現出四個相互疊加的不同DDS載波。注意，在全部四個載波改變時，參考時鐘雜散的頻率偏移保持不變；但該雜散的幅度以20 log（x）為單位發生變化，其中，x為參考時鐘頻率與DDS載波頻率之比。

圖1. DDS的500 MHz參考時鐘（由一個100 kHz音（藍色線）實現10%的AM調制）

圖2. 四個DDS輸出載波表現出100 kHz雜散產生的效應，該雜散對DDS的參考時鐘（500 MHz）進行AM調制

圖3. 四個DDS輸出載波表現出150 kHz雜散產生的效應，該雜散對DDS的電源進行AM調制

圖4. 150 kHz音（16 mV p-p）通過一個函數發生器施加于DDS電源之

開關電源雜散

圖3和圖4展示了DDS電源上的雜散（如開關電源）與DDS輸出之間的關系。注意，如前所述，在相對于相同的載波變化時，它們也保持相同的固定頻率偏移。圖4為DDS電源的實際時域，其中，一個150 kHz調制音施加于DDS電源之上，以仿真電源開關雜散。

DDS參考時鐘或電源（一般為AVDD）上的雜散會對DDS輸出產生一定的影響。結果，當載波變化時，以載波為中心的邊帶將保持不變。因此，調諧字發生變化時，如果在DAC/DDS輸出中觀察到固定雜散，則應檢查參考時鐘源和DDS電源中是否存在雜散。