DDS芯片是直接数字式频率合成(Direct Digital Synthesizer)的英文缩写。与传统的频率合成器相比,DDS芯片具有低成本、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。
DDS芯片主要包括有频率控制寄存器、高速相位累加器和正弦计算器三个部分。频率控制寄存器可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。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。
什么是DDS芯片?
通俗来讲,DDS是一种把波形预先存储在芯片内部的DAC,只要设置好它的工作频率,就能按这个频率来输出特定的波形。
DDS内部主要分成3部分:相位累加器、相位幅度转换、数模转换器(即DAC)。
相位累加器:
一个周期信号的波形,它的相位是均匀增加的,比如1Hz的正弦波,每1/360秒相位增加1°,增加到360°时又回到0°。相位累加器就是一个不断累加产生相位值的计数器,周期性地累加、清零。
相位累加器的位数决定了把一个周期分为多少等分,位数越高,则分得越细,一个周期内的点数也越多,输出波形在时间尺度上就会越精细。
相位幅度转换
相位幅度转换其实就是已经存储的波形表,比如我们想输出正弦波的波形时,相位累加器输出的相位是30°,则通过查表,输出sin(30°)的值,就完成了相位幅度转换。
DAC输出
有了幅度值,再通过DAC输出,就得到了当前时刻的波形值。这个就不多解释了,和通用的DAC一个意思。这里的DAC也是有位数的,位数越高,产生的波形幅度就越精细。