【正文】 度每相移可以代表兩個信號因 子 AD9830AD9831AD9832和 AD9835有四個相位寄存器它們通過給寄存器持續(xù)更新不同的相位偏移來執(zhí)行復(fù)雜的調(diào)制方案 多個 DDS 器件可以實現(xiàn)如智商能力的同步嗎 用運(yùn)行在相同主時鐘上的兩個單 DDS 器件輸出兩個可直接控制相位關(guān)系的信號是可以實現(xiàn)的在圖 8 中兩個 AD9834 使用一個參考時鐘進(jìn)行編程并用相同的復(fù)位引腳同時更新兩個部分使用這個裝置可以實現(xiàn) IQ 調(diào)制 圖 8 多個 DDS 芯片的同步模式 置電和傳輸數(shù)據(jù)之前必須復(fù)位這使得 DDS 輸出已知相位它作為共同的參照點實現(xiàn)多個 DDS器件同步當(dāng)新的數(shù)據(jù)同 時發(fā)送到多個 DDS單元時它可以使相位關(guān)系保持一致并且它們的相對相移可以通過相移寄存器目的性的轉(zhuǎn)移 AD9833和 AD9834 的相位分辨率有 12 位有效分辨率為 01 度 [有關(guān)多個 DDS 單元同步詳情請參閱應(yīng)用筆記 AN 605] 基于 DDS 系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)是什么 相位噪聲抖動和無雜散動態(tài)范圍 SFDR 相位噪聲是用來衡量振蕩器的短期頻率不穩(wěn)定性 dBc Hz 據(jù)測定頻率變化引起的單邊帶噪音在振蕩器的工作頻率下有兩個或更多的頻移以下振蕩器的工作頻率在均為 1 Hz 這種測量方法已用在模擬通信行業(yè)的特殊應(yīng) 用上 DDS 器件是否具有良好的相位噪聲 采樣系統(tǒng)中的噪音取決于許多因素參考時鐘抖動是 DDS 系統(tǒng)中的基本信號的相位噪聲相位截斷可能引入錯誤的級別這根據(jù)碼字選擇而定對于完全由截斷二進(jìn)制編碼字表示的比率是沒有截斷誤差的需要更多的比特率時所產(chǎn)生的相位噪聲截斷誤差表現(xiàn)在光譜圖的尖峰上他們的大小和分布取決于選擇的代碼字DAC 也會引入噪聲 DAC 的量化或線性誤差會產(chǎn)生噪聲和諧波圖 9 顯示了 AD9834下 DDS 典型的相位噪聲圖 圖 9AD9834 的典型輸出相位噪聲曲線輸出頻率為 2 MHzM 的時鐘是 50 兆赫 什么是抖動呢 抖動是數(shù)字信號邊沿的動態(tài)位移偏離平衡位置的程度用均方根來衡量一個完美的振蕩器的上升和下降沿時間是精確發(fā)生的絕不會變化這當(dāng)然是不可能的因為即使最好的振蕩器也是由含有噪音源和其他干擾的實際部件組成的高品質(zhì)低相位噪聲的晶體振蕩器在超過幾百萬時鐘邊沿積累下的抖動小于 35 皮秒 ps 振蕩器中的抖動由熱噪聲造成振蕩器中電子不穩(wěn)定外部干擾通過電源軌地面甚至輸出進(jìn)入系統(tǒng)其他干擾包括外部磁場或電場如射頻發(fā)射器附近的干擾這將使抖動影響振蕩器的輸出即使是一個簡單的放大器變頻器或緩沖區(qū)都會引起抖動信號 因此一個 DDS 設(shè)備輸出增加一定的抖動信號由于每個時鐘已經(jīng)有抖動選擇一個低抖動振蕩器是至關(guān)重要的開始劃分一個高頻時鐘頻率是減少抖動的一種方法隨著頻率的劃分相同數(shù)量的抖動發(fā)生的時間更長這降低其在系統(tǒng)時間中的比例 一般情況下為了減少抖動來源并避免引入額外的噪聲應(yīng)該使用一個穩(wěn)定的參考時鐘避免使用信號和電路轉(zhuǎn)換慢使用頻率最高的參考頻率以便增加采樣 無雜散動態(tài)范圍 SFDR 是指最高基本信號和最高噪聲信號的之間的比率以分貝衡量該信號包括頻譜中最高的相關(guān)頻率和諧波成分要保證 SFDR 的值最合適必須用好的振蕩器 在與其他通信通道和應(yīng) 用程序共享的頻譜應(yīng)用中 SFDR 是重要的性能指標(biāo)如果發(fā)送器的輸出發(fā)送到其它頻段就可能會損壞或中斷鄰近的信號 典型的主時鐘為 50 MHz 的 AD983410位 DDS 輸出如圖 10 所示在 a 圖中輸出頻率正好是 13 主時鐘頻率 MCLK 由于頻率的正確選擇 25 兆赫窗口下的頻率無諧波也稱最小化所有波峰信號都在 80分貝以下 SFDR 80分貝 b中低頻情況下波形含有更多的點但對于理想波形并不足夠并給出了一個更真實的圖第二個諧波頻的最大沖擊大約是 50 分貝 SFDR 50 分貝 ListenWngt224。 zhǐ bǐ yǐ fēnb226。nh224。nh227。 zu236。m237。 bō ch227。npǔ Du236。xū yī kāishǐ ji249。nd224。nmen g226。nx237。c226。ng h249。 gōngj249。ozhěng dehu224。 cānkǎo sh237。hu238。nlǜ xi227。u xiǎnsh236。ngji224。ngy238。 r sh249。o de t bō Dictionary View detailed dictionary Dictionary View detailed dictionary 怎樣利用這些工具對 DDS 進(jìn)行編程 僅需要要求的頻率輸出和系統(tǒng)的參考時鐘頻率 該設(shè)計工具將輸出全部程序以圖 12為例 MCLK為 25兆赫茲所需的輸出頻率為 10兆赫茲一旦啟動按鈕完整程序的一部分就包含在初始化進(jìn)程中 圖 12 窗體頂端 圖 12 典型的編程序列演示 怎樣評價 DDS 器件 所有已購買的 DDS 器件都有一個評估板攜帶在專用軟件中用戶在幾分鐘內(nèi)就能進(jìn)行測試評估每一個包含評估板的技術(shù)說明都有圖示并展示了最佳的電路板設(shè)計和布局 Listen Ask The Application Engineer33All About Direct Digital Synthesis By Eva Murphy [evamurphyanalog] Colm Slattery [colmslatteryanalog] What is Direct Digital Synthesis Direct digital synthesis DDS is a method of producing an analog waveformusually a sine waveby generating a timevarying signal in digital form and then performing a digitaltoanalog conversion Because operations within a DDS device are primarily digital it can offer fast switching between output frequencies fne frequency resolution and operation over a broad spectrum of frequencies With advances in design and process technology todays DDS devices are very pact and draw little power Why would one use a direct digital synthesizer DDS Arent there other methods for easily generating frequencies The ability to accurately produce and control waveforms of various frequencies and profles has bee a key requirement mon to a number of industries Whether providing agile sources of lowphasenoise variablefrequencies with good spurious performance for munications or simply generating a frequency stimulus in industrial or biomedical test equipment applications convenience pactness and low cost are important design considerationsMany possibilities for frequency generation are open to a designer ranging from phaselockedloop PLL based techniques for very highfrequency synthesis to dynamic programming of digitaltoanalog converter DAC outputs to generate arbitrary waveforms at lower frequencies But the DDS technique is rapidly gaining acceptance for solving frequency or waveform generation requirements in both munications and industrial applications because singlechip IC devices can generate programmable analog output waveforms simply and with high resolution and accuracy Furthermore the continual improvements in both process technology and design have resulted in cost and power consumption levels that were previously unthinkably low For example the AD9833 a DDSbased programmable waveform generator Figure 1 operating at 55 V with a 25MHz clock consumes a imum power of 30 milliwatts What are the main benefts of using a DDS DDS devices like the AD9833 are programmed through a high speed serial peripheralinterface SPI and need only an external clock to generate simple sine waves DDS devices are now available that can generate frequencies from less than 1 Hz up to 400 MHz based on a 1GHz clock The benefts of their low power low cost and single small package bined with their inherent excellent performance and the ability to digitally program and reprogram the output waveform make DDS devices an extremely attractive solutionpreferable to lessfexible solutions prising aggregations of discrete elements What kind of outputs can I generate with a typical DDS device DDS devices are not limited to purely sinusoidal outputs Figure 2 shows the square triangular and sinusoidal outputs available from an AD9833 How does a DDS device create a sine wave Heres a breakdown of the internal circuitry of a DDS device its main ponents are a phase accumulator a means of phasetoamplitude conversion often a sine lookup table and a DAC These blocks are represented in Figure 3 A DDS produces a sine wave at a given frequency The frequency depend