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直接數字合成器 (DDS) 的基礎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

資料介紹

隨著無線設備的激增，設計人員正在使用越來越復雜和多變的波形來滿足應用在數據速率、干擾抑制、成本、占用空間和低功耗方面的要求。這些波形需要穩定的 RF 源，這些 RF 源可以按需調諧，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字合成器 (DDS)。隨著無線設備的激增，設計人員正在使用越來越復雜和多變的波形來滿足應用在數據速率、干擾抑制、成本、占用空間和低功耗方面的要求。這些波形需要穩定的 RF 源，這些 RF 源可以按需調諧，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字合成器 (DDS)。DDS 使用數字方法生成模擬波形，使其能夠利用數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，使其成為先進數字調制技術（例如頻移鍵控 (FSK) 和擴頻）以及使用跳頻等干擾緩解技術的主要來源。因此，DDS IC 正在迅速取代或增強傳統的鎖相環 (PLL) 和其他模擬射頻源，同時仍然提供高穩定性和信號純度。DDS 使用數字方法生成模擬波形，使其能夠利用數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，使其成為先進數字調制技術（例如頻移鍵控 (FSK) 和擴頻）以及使用跳頻等干擾緩解技術的主要來源。因此，DDS IC 正在迅速取代或增強傳統的鎖相環 (PLL) 和其他模擬射頻源，同時仍然提供高穩定性和信號純度。本文將回顧 DDS 技術的基礎知識以及如何指定 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用它們。本文將回顧 DDS 技術的基礎知識以及如何指定 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用它們。直接數字合成的工作原理直接數字合成的工作原理數字合成基于產生一系列數字狀態的相位累加器，其值線性增加，形成數字斜坡。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。這是查找表的數字輸入，可將數字斜坡轉換為正弦波（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。數字合成基于產生一系列數字狀態的相位累加器，其值線性增加，形成數字斜坡。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。這是查找表的數字輸入，可將數字斜坡轉換為正弦波（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。查找表提供應用于數模轉換器的相位到幅度轉換，在濾波后產生所需的模擬輸出。（圖片來源：Digi-Key Electronics）圖 1：直接數字合成器基于相位累加器，可生成波形的瞬時相位。查找表提供應用于數模轉換器的相位到幅度轉換，在濾波后產生所需的模擬輸出。（圖片來源：Digi-Key Electronics）相位幅度查找表的輸出被發送到數模轉換器 (DAC) 并轉換為模擬波形，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產生頻譜圖像，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。相位幅度查找表的輸出被發送到數模轉換器 (DAC) 并轉換為模擬波形，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產生頻譜圖像，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。相位累加器