信號發(fā)生器是一種能提供各種頻率、輸出電平的電信號的設(shè)備,又稱信號源或振蕩器。其在各種電信系統(tǒng)的振幅、頻率、傳輸特性等電參數(shù)以及元器件的特性與參數(shù)的測量中得到了廣泛的應(yīng)用。
直接數(shù)字式頻率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)是一項關(guān)鍵的數(shù)字化技術(shù),其將先進(jìn)的數(shù)字處理理論與方法引入頻率合成技術(shù),通過數(shù)/模轉(zhuǎn)換器將一系列數(shù)字量形式的信號轉(zhuǎn)換成模擬量形式的信號。

DDS的輸入是頻率控制字,其用來控制相位累加器每次增加的相位值,也相當(dāng)于一個步進(jìn)值。上圖就是一個典型的DDS工程,DDS工程一般可包括相位累加器、信號轉(zhuǎn)換器和DAC三部分,其具體功能為:
相位累加器:
每來一個時鐘脈沖,在原來相位值的基礎(chǔ)上會加上步進(jìn)得到最新的相位值,隨后將新的相位值輸出給信號轉(zhuǎn)換器。N位的相位累加器由N位加法器和N位累加寄存器組成,其具體工作過程為:每來一個時鐘脈沖,N位加法器將頻率控制字K與N位累加寄存器輸出的累加相位數(shù)據(jù)相加,并把相加后的結(jié)果送至累加寄存器的輸入端。累加寄存器一方面將上一時鐘周期作用后產(chǎn)生的新相位數(shù)據(jù)反饋到加法器的輸入端,使加法器在下一時鐘的作用下繼續(xù)與頻率控制字K相加;另一方面將這個值作為取樣地址送入幅度/相位轉(zhuǎn)換電路,幅度/相位轉(zhuǎn)換電路根據(jù)這個地址輸出相應(yīng)的波形數(shù)據(jù)。最后經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器和 LPF將波形數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成所需要的模擬波形。
信號轉(zhuǎn)換器:
一般轉(zhuǎn)換器內(nèi)部有一片ROM,其事先保存了要產(chǎn)生波形的幅度值。根據(jù)輸入的相位值可以輸出該相位值所對應(yīng)的信號幅值。例如,可將一個完整周期的正弦波等距離分成128份并保存到轉(zhuǎn)換器的ROM當(dāng)中,當(dāng)相位值為0時,則輸出相位為0所應(yīng)對的幅度值,當(dāng)相位為100時,則輸出相位為100所對應(yīng)的幅度值。
DA轉(zhuǎn)換:
至簡設(shè)計法教學(xué)板上的DAC芯片型號為DA9709,這是一款雙通道,位寬8bit的芯片,速率高達(dá)125MSPS,能夠滿足常用信號發(fā)生器、濾波信號輸出等需求。
實際位置如下所示。

該芯片采用48引腳小型LQFP封裝,具有高交流、直流性能。
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文檔資料: MDY-信號發(fā)生器設(shè)計.pdf
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