DDS 详细设计方案
1. DDS 简介:
DDS 同 DSP
(数字信号处理)一样,是一项关键的数字化技术。DDS 是
直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文缩写。与传统的
频率合成器相比,DDS 具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优
点,广泛使用在电信与电子仪器领域,是实现设备全数字化的一个关键技术。
一块 DDS 芯片中主要包括频率控制寄存器、高速相位累加器和正弦计算
器三个部分(如 Q2220)。频率控制寄存器可以串行或并行的方式装载并寄
存用户输入的频率控制码;而相位累加器根据频率控制码在每个时钟周期内
进行相位累加,得到一个相位值;正弦计算器则对该相位值计算数字化正弦
波幅度(芯片一般通过查表得到)。DDS 芯片输出的一般是数字化的正弦波,
因此还需经过高速 D/A 转换器和低通滤波器才能得到一个可用的模拟频率信
号。
2. DDS 规格:
Xxx
3. 实现原理
DDS 的核心部分是相位累加器,相位累加器有一个累加器和相位寄存器
组成,它的作用是再基准时钟源的作用下进行线性累加,当产生溢出时便完
成一个周期,即 DDS 的一个频率周期。其中频率字的位宽为 K 位,作为累加
器的一个输入,累加器的另一个输入端位宽为 N 位(N>K),每来一个时钟 ,
频率字与累加器的另一个输入相加的结果存入相位寄存器,再反馈给累加器,
这相当于每来一个时钟,相位寄存器的输出就累加一次,累加的时间间隔为
频率字的时间,输入加法器的位宽为(N-K)位,它与同样宽度的相位控制字
相加形成新的相位,并以此作为查找表的地址。每当累加器的值溢出一次,
输入加法器的值就加一,相应的,作为查找表的地址就加一,而查找表的地
址中保存波形的幅度值,这些离散的幅度值经 DAC 和 PLF 便课还原为模拟波
形。