一、什么是dds信號發生器
DDS信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器，是指(zhi)采(cai)用直(zhi)接(jie)數字頻率(lv)合成（Direct Digital Synthesis，簡稱(cheng)DDS）技術的信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器，這(zhe)種信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器把(ba)頻率(lv)穩定(ding)度、準確度提高(gao)到與(yu)基(ji)準頻率(lv)相同的水平，并且可以在很(hen)寬的頻率(lv)范圍內(nei)進(jin)行精細的頻率(lv)調(diao)節。采(cai)用這(zhe)種方(fang)法設計的信(xin)號(hao)源(yuan)可工作于調(diao)制狀態，可對輸出(chu)電平進(jin)行調(diao)節，也可輸出(chu)各種波形。
二、dds信號發生器的結構組成
信(xin)號(hao)發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)是(shi)一(yi)(yi)種(zhong)能(neng)產(chan)生(sheng)標準信(xin)號(hao)的電子(zi)(zi)儀(yi)器(qi)，是(shi)工(gong)業生(sheng)產(chan)和電工(gong)電子(zi)(zi)實驗室中經常使用的電子(zi)(zi)儀(yi)器(qi)之(zhi)一(yi)(yi)。隨著社(she)會(hui)發(fa)(fa)展和科技的進步，目前中高端的信(xin)號(hao)發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)的設計(ji)均采用了DDS技術，dds信(xin)號(hao)發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)主(zhu)要(yao)由以下幾部分組成(cheng)：
1、相位累加器
DDS技(ji)術中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)最(zui)關(guan)鍵的(de)(de)(de)部(bu)分就(jiu)是相位累加器。相位累加器是在外部(bu)時鐘信(xin)(xin)號的(de)(de)(de)控制下產(chan)生讀(du)取數(shu)(shu)據的(de)(de)(de)地址值，然后(hou)通(tong)過(guo)查表(biao)法，把(ba)地址直接轉(zhuan)化(hua)為所(suo)需(xu)信(xin)(xin)號波(bo)(bo)(bo)形(xing)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)字幅度(du)序(xu)列，再經由數(shu)(shu)模變換(huan)器（ D/A）把(ba)代表(biao)信(xin)(xin)號波(bo)(bo)(bo)形(xing)幅度(du)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)字序(xu)列進一步轉(zhuan)化(hua)為模擬電壓，最(zui)后(hou)傳送到(dao)低通(tong)濾波(bo)(bo)(bo)器。經過(guo)濾波(bo)(bo)(bo)器處(chu)理，將數(shu)(shu)模變換(huan)器中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)不(bu)理想的(de)(de)(de)階梯狀波(bo)(bo)(bo)形(xing)轉(zhuan)化(hua)為平滑的(de)(de)(de)所(suo)需(xu)波(bo)(bo)(bo)形(xing)。合成信(xin)(xin)號的(de)(de)(de)波(bo)(bo)(bo)形(xing)種(zhong)(zhong)類由ROM表(biao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)幅度(du)序(xu)列決定(ding)。如果需(xu)要(yao)多種(zhong)(zhong)波(bo)(bo)(bo)形(xing)，只需(xu)把(ba)所(suo)需(xu)波(bo)(bo)(bo)形(xing)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)據直接存(cun)放到(dao)ROM表(biao)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)即可(ke)。
2、波形存儲器
波形存儲(chu)(chu)(chu)器(qi)也被(bei)稱之為(wei)正弦(xian)查(cha)(cha)(cha)詢(xun)(xun)表，它的(de)(de)主要(yao)(yao)功能是(shi)在(zai)任(ren)何一(yi)個(ge)參(can)考時鐘周(zhou)期(qi)內(nei)，都可以把從上一(yi)級傳(chuan)輸過來的(de)(de)相位二進(jin)制(zhi)碼信(xin)(xin)息作為(wei)地(di)(di)址，讀(du)取查(cha)(cha)(cha)詢(xun)(xun)表中(zhong)的(de)(de)相應(ying)地(di)(di)址對應(ying)的(de)(de)幅值(zhi)二進(jin)制(zhi)碼信(xin)(xin)息。這(zhe)里(li)需(xu)要(yao)(yao)說明(ming)的(de)(de)是(shi)，正弦(xian)查(cha)(cha)(cha)詢(xun)(xun)表中(zhong)能夠查(cha)(cha)(cha)找的(de)(de)數據(ju)信(xin)(xin)息是(shi)預先存儲(chu)(chu)(chu)好的(de)(de)，也就是(shi)說需(xu)要(yao)(yao)事先對標準(zhun)的(de)(de)正弦(xian)信(xin)(xin)號按照采樣(yang)(yang)定理進(jin)行抽樣(yang)(yang)和離(li)散(san)，比如波形存儲(chu)(chu)(chu)器(qi)的(de)(de)查(cha)(cha)(cha)詢(xun)(xun)地(di)(di)址為(wei)M，這(zhe)就需(xu)要(yao)(yao)將一(yi)個(ge)周(zhou)期(qi)的(de)(de)標準(zhun)正弦(xian)信(xin)(xin)號G（t）進(jin)行抽樣(yang)(yang)和離(li)散(san)，即(ji)使其成為(wei)一(yi)個(ge)有2M個(ge)樣(yang)(yang)本(ben)值(zhi)的(de)(de)D位二進(jin)制(zhi)離(li)散(san)序列，把每一(yi)個(ge)樣(yang)(yang)值(zhi)的(de)(de)相位信(xin)(xin)息作為(wei)存儲(chu)(chu)(chu)地(di)(di)址，對應(ying)的(de)(de)幅值(zhi)信(xin)(xin)息作為(wei)地(di)(di)址的(de)(de)存儲(chu)(chu)(chu)內(nei)容。
當(dang)收到上一級相(xiang)位(wei)累(lei)加器傳輸過(guo)來(lai)的(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)二進(jin)制(zhi)(zhi)(zhi)碼信息時，將(jiang)其(qi)作為(wei)地(di)址來(lai)讀取內部(bu)對應的(de)(de)(de)預先(xian)存好的(de)(de)(de)存儲內容(rong)即(ji)標(biao)準信號的(de)(de)(de)幅(fu)值(zhi)二進(jin)制(zhi)(zhi)(zhi)碼信息，并將(jiang)這(zhe)個幅(fu)值(zhi)信息的(de)(de)(de)D位(wei)二進(jin)制(zhi)(zhi)(zhi)碼傳送給下(xia)一級。
3、數模轉換器
數(shu)(shu)模(mo)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器可以把波(bo)形(xing)(xing)存儲器所輸(shu)出的(de)(de)包含幅值信(xin)(xin)(xin)(xin)息(xi)的(de)(de)D位二進制(zhi)離散序列(lie)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)成(cheng)(cheng)連續的(de)(de)模(mo)擬(ni)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)，但在(zai)(zai)實際中(zhong)，它所恢復(fu)的(de)(de)模(mo)擬(ni)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)并(bing)不(bu)是真正光滑的(de)(de)正弦波(bo)，而是由(you)很(hen)多(duo)個小(xiao)方塊聚合成(cheng)(cheng)一個具(ju)有正弦波(bo)輪廓的(de)(de)階梯形(xing)(xing)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)。更直(zhi)觀(guan)地說，轉(zhuan)(zhuan)換(huan)來的(de)(de)模(mo)擬(ni)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)不(bu)能完全被還原，D/A轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器的(de)(de)位數(shu)(shu)在(zai)(zai)很(hen)大程度(du)(du)上決定了還原后模(mo)擬(ni)信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)精度(du)(du)——位數(shu)(shu)越(yue)(yue)大，分(fen)辨率(lv)越(yue)(yue)高，組(zu)成(cheng)(cheng)階梯形(xing)(xing)正弦信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)矩形(xing)(xing)數(shu)(shu)量(liang)就越(yue)(yue)多(duo)，波(bo)形(xing)(xing)看起來越(yue)(yue)平(ping)滑，與正弦波(bo)形(xing)(xing)的(de)(de)相似度(du)(du)也就越(yue)(yue)高。所以，目(mu)前多(duo)數(shu)(shu)集成(cheng)(cheng)電路廠商(shang)在(zai)(zai)設計DDS芯片時都(dou)會盡量(liang)集成(cheng)(cheng)具(ju)有較高位數(shu)(shu)的(de)(de)數(shu)(shu)模(mo)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器。同樣，D/A轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器的(de)(de)其他(ta)參數(shu)(shu)，如轉(zhuan)(zhuan)換(huan)速(su)率(lv)、線性度(du)(du)等也都(dou)影(ying)響著輸(shu)出信(xin)(xin)(xin)(xin)號(hao)(hao)的(de)(de)質量(liang)。
4、低通濾波器
低通(tong)濾(lv)波器主要是(shi)將上級（D/A轉換器）輸出的(de)(de)階梯(ti)形(xing)的(de)(de)正弦(xian)信號進行(xing)平滑處理(li)，去除混疊(die)的(de)(de)、無用的(de)(de)雜(za)散分量，使輸出信號更為純凈，波形(xing)變得更為平滑。
三、dds信號發生器原理是什么
了解了dds信號發生器的結構，再來說下dds信號發生器的工作原理：
dds信(xin)號(hao)發生器是根據奈奎斯特取(qu)(qu)樣(yang)定理制成的(de)(de)：從連續(xu)信(xin)號(hao)的(de)(de)相(xiang)位Φ出發，對(dui)一(yi)個正弦信(xin)號(hao)進(jin)行取(qu)(qu)樣(yang)、量(liang)(liang)化(hua)(hua)、編碼，然(ran)后將形成的(de)(de)正弦函數(shu)表存入(ru)ROM/RAM中(zhong)，合(he)成時則通過(guo)改變相(xiang)位累加器的(de)(de)頻率(lv)(lv)(lv)控(kong)制字來改變相(xiang)位增量(liang)(liang)，相(xiang)位增量(liang)(liang)不同將導致(zhi)一(yi)個周期(qi)內取(qu)(qu)樣(yang)點數(shu)的(de)(de)不同。因角頻率(lv)(lv)(lv)ω＝△φ·△ｔ，故可在取(qu)(qu)樣(yang)頻率(lv)(lv)(lv)不變的(de)(de)情況下，通過(guo)改變相(xiang)位累加器頻率(lv)(lv)(lv)控(kong)制字的(de)(de)方法將這種變化(hua)(hua)的(de)(de)相(xiang)位／幅值量(liang)(liang)化(hua)(hua)為數(shu)字信(xin)號(hao)，然(ran)后通過(guo)D/A變換和低(di)通濾波即可得(de)到(dao)相(xiang)位變化(hua)(hua)的(de)(de)合(he)成模擬信(xin)號(hao)頻率(lv)(lv)(lv)。
和(he)普(pu)通信(xin)(xin)號發生(sheng)器相比(bi)，dds技術允許通過(guo)一個(ge)(ge)頻(pin)率(lv)(lv)表(biao)(biao)迅速地改變信(xin)(xin)號的Δ相位，并能(neng)夠指定一個(ge)(ge)頻(pin)率(lv)(lv)表(biao)(biao)，該表(biao)(biao)包(bao)括由波形頻(pin)率(lv)(lv)和(he)持續時間信(xin)(xin)息組成的各個(ge)(ge)段，通過(guo)生(sheng)成一個(ge)(ge)頻(pin)率(lv)(lv)表(biao)(biao)，可以構建復雜(za)的頻(pin)率(lv)(lv)掃描信(xin)(xin)號和(he)頻(pin)率(lv)(lv)跳(tiao)變信(xin)(xin)號。
