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附錄C英文翻譯模擬波形數(shù)字頻率合成本文出處:/library/analogDialogue/archives/38-08/dds.html模擬波形,通常是正弦波所產(chǎn)生一個(gè)隨時(shí)間變化的信號(hào)以數(shù)字形式,然后執(zhí)行數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換。由于存儲(chǔ)在DDS的設(shè)備主要是數(shù)字量,它可以提供快速的輸出頻率之間切換,精細(xì)的頻率分辨率,并有廣泛的頻率測(cè)量。高超的設(shè)計(jì)和工藝技術(shù),今天的DDS的設(shè)備是非常緊湊和小巧的機(jī)器。為什么要使用直接數(shù)字頻率合成器(DDS)?是不是還有其他的方法很容易產(chǎn)生頻率?對(duì)一些行業(yè)來(lái)說(shuō),能夠準(zhǔn)確產(chǎn)生波形和控制不同的頻率和幅值已成為一個(gè)關(guān)鍵的要求。是否提供來(lái)源靈活的的低相位噪聲可變頻率雜散性能良好的通訊,或只是產(chǎn)生一種頻率來(lái)檢測(cè)工業(yè)或生物醫(yī)學(xué)測(cè)試設(shè)備的儀器。那么,方便、緊湊、成本低,是重要的設(shè)計(jì)考慮。從(PLL)的為基礎(chǔ)的技術(shù)非常高的頻率合成技術(shù),以動(dòng)態(tài)規(guī)劃的數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)輸出端產(chǎn)生任意波形較低的頻率。但是DDS技術(shù)迅速發(fā)展,也受到了解決頻率(或波形)一代要求在通信和工業(yè)應(yīng)用要求,因?yàn)閱涡酒琁C器件可以產(chǎn)生可編程模擬輸出簡(jiǎn)單、高分辨率和準(zhǔn)確性波形。此外,在不斷改進(jìn)工藝技術(shù)和設(shè)計(jì),制造成本和能耗水平,以前技術(shù)水平低。舉例來(lái)說(shuō),AD9833的直接數(shù)字頻率合成器為基礎(chǔ)的可編程波形發(fā)生器(圖1),工作在5.5V提供了一個(gè)25MHz的時(shí)鐘,消耗了最大功率為30毫瓦。圖1.該AD9833-1芯片波形發(fā)生器。有哪些主要好處使用頻率?直接數(shù)字頻率合成器等設(shè)備的AD9833都可通過(guò)高速串行外設(shè)接口(SPI),并只需要一個(gè)外部時(shí)鐘生成簡(jiǎn)單的正弦波。DDS的設(shè)備,現(xiàn)已能產(chǎn)生頻率小于1,頻率高達(dá)400MHz(基于1-GHz的時(shí)鐘)的信號(hào)。他們的好處是低功耗,低成本,單一小型封裝,加上其固有的優(yōu)良的性能,并能夠進(jìn)行數(shù)字化程序(和改編)輸出波形,使DDS的設(shè)備非常有吸引力的解決方案。什么樣的產(chǎn)出可以產(chǎn)生與一個(gè)典型的DDS的設(shè)備?DDS的設(shè)備不僅限于純粹的正弦波輸出。也顯示了方波,三角波(圖2),從一個(gè)AD9833輸出正弦波。圖2.方波,三角波,正弦波如何DDS的設(shè)備產(chǎn)生一個(gè)正弦波?下面列出的內(nèi)部電路的DDS的設(shè)備:其主要組成部分是一個(gè)階段累加器,逐步向振幅換(通常是正弦波查找表)和數(shù)模轉(zhuǎn)換器。這些模塊的代表圖如圖3。圖3.組成直接數(shù)字頻率合成器的模塊。在某一頻率下產(chǎn)生一個(gè)正弦波,頻率取決于兩個(gè)變量,參考時(shí)鐘頻率和二進(jìn)制數(shù)編程到頻率寄存器時(shí)間。轉(zhuǎn)換的二進(jìn)制數(shù)的頻率登記冊(cè)提供的主要投入到累加器中。如果使用正弦查表,則存儲(chǔ)部分計(jì)算一個(gè)階段并查找表地址,它產(chǎn)出的數(shù)字值振幅對(duì)應(yīng)于正弦波的相位角,反過(guò)來(lái),這個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬電壓或電流,在生成一個(gè)固定頻率正弦波,頻率不斷增加(相增量,這是確定的二進(jìn)制數(shù))被添加到每個(gè)階段累加器時(shí)鐘周期越大。如果相增量大,地址將很快通過(guò)正弦查找表,從而產(chǎn)生高頻正弦波。如果相增量小,相位累加器將采取更多的步驟,因此產(chǎn)生了慢波形。你是怎么理解一個(gè)完整的DDS的?集成了D/A轉(zhuǎn)換器和頻率到一個(gè)單一的芯片通常被稱為一個(gè)完整的DDS的解決方案,所有產(chǎn)品都是ADI公司DDS的設(shè)備。讓我們談一些關(guān)于階段累加器。它是如何工作的?連續(xù)正弦信號(hào)有重復(fù)角階段范圍從0到2。數(shù)字執(zhí)行沒有什么不同。系統(tǒng)執(zhí)行功能允許階段性執(zhí)行部分作為一個(gè)階段的車輪在DDS的執(zhí)行。要理解這一基本功能,形象化正弦波振蕩作為載體旋轉(zhuǎn)圍繞階段循環(huán)(見圖4)圖4.數(shù)字相輪。每一個(gè)指定點(diǎn)的相輪相當(dāng)于相當(dāng)于點(diǎn)為一個(gè)周期的正弦波。為載體周圍旋轉(zhuǎn)的車輪,可視化的正弦波的角度產(chǎn)生相應(yīng)的輸出正弦波。一個(gè)革命的載體周圍相輪,以恒定的速度,結(jié)果在一個(gè)完整周期的輸出正弦波。相位累加器提供了同樣距離的角值隨載體的線性旋轉(zhuǎn)車輪的階段。的內(nèi)容相累加器對(duì)應(yīng)的周期點(diǎn)的輸出正弦波。相位累加器實(shí)際上是一個(gè)模物計(jì)數(shù)器遞增其儲(chǔ)存數(shù)量每次收到一個(gè)時(shí)鐘脈沖。巨大的增量是由二進(jìn)制編碼輸入文字(男)。這個(gè)詞形式相步長(zhǎng)之間的參考時(shí)鐘更新,它有效地集多少分左右跳過(guò)相輪。較大規(guī)模的增長(zhǎng),更快的階段累加器溢出,并完成其相當(dāng)于正弦波周期。在一些離散階段分載于車輪所確定的解決階段累加器(N)的,它決定了調(diào)整的DDS的決議。對(duì)于一個(gè)n=28位相位累加器,一支M價(jià)值0000.0001會(huì)導(dǎo)致相位累加器溢出后228參考時(shí)鐘周期(增量)。如果M值更改為0111.1111年,該階段將蓄電池溢出后只有2參考時(shí)鐘周期(所需的最低限度的奈奎斯特)。這種關(guān)系是在調(diào)整的基本方程的DDS的架構(gòu)。2OUTnMfcf其中:fOUT=輸出頻率的頻率M=二進(jìn)制數(shù)fc=內(nèi)部參考時(shí)鐘頻率(系統(tǒng)時(shí)鐘)n=每組長(zhǎng)度階段累加器改變值的M導(dǎo)致立即和相位連續(xù)變化的輸出頻率。無(wú)環(huán)沉降時(shí)間是發(fā)生的情況一樣鎖相環(huán)。作為輸出頻率的增加,每個(gè)周期的數(shù)量減少。由于抽樣理論告訴我們,至少有兩個(gè)樣品每個(gè)周期都需要重建輸出波形,最高基本輸出頻率的頻率是幅值/2。然而,實(shí)際應(yīng)用中,輸出頻率是有限的,以小于一定程度,為了提高質(zhì)量,則允許重建波形過(guò)濾的輸出。當(dāng)產(chǎn)生一個(gè)恒定頻率,而發(fā)
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