一、什么是dds信號發生器
DDS信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器，是指采用直接數字頻(pin)(pin)率(lv)(lv)合成（Direct Digital Synthesis，簡稱DDS）技術(shu)的(de)信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器，這種信(xin)號(hao)發(fa)生(sheng)器把頻(pin)(pin)率(lv)(lv)穩定度(du)、準確度(du)提高到與(yu)基準頻(pin)(pin)率(lv)(lv)相同的(de)水平，并(bing)且可以(yi)在很寬的(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)范(fan)圍內進行(xing)精(jing)細的(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)調(diao)節。采用這種方法設(she)計(ji)的(de)信(xin)號(hao)源可工作于調(diao)制狀態，可對輸出電平進行(xing)調(diao)節，也可輸出各種波形(xing)。
二、dds信號發生器的結構組成
信(xin)號發生器(qi)是(shi)(shi)一(yi)種能產(chan)生標準信(xin)號的(de)電子儀器(qi)，是(shi)(shi)工業生產(chan)和(he)電工電子實驗室(shi)中經(jing)常使用(yong)的(de)電子儀器(qi)之一(yi)。隨著(zhu)社會發展和(he)科技(ji)的(de)進(jin)步，目前中高端的(de)信(xin)號發生器(qi)的(de)設計均采用(yong)了(le)DDS技(ji)術，dds信(xin)號發生器(qi)主(zhu)要由以(yi)下幾(ji)部分(fen)組成：
1、相位累加器
DDS技術中(zhong)最(zui)關鍵的(de)部分就是(shi)相位(wei)累(lei)加(jia)器。相位(wei)累(lei)加(jia)器是(shi)在(zai)外部時鐘(zhong)信(xin)號的(de)控制下產生讀(du)取數(shu)(shu)(shu)(shu)據的(de)地(di)址值，然后通過查表法，把地(di)址直(zhi)接轉化(hua)為(wei)(wei)所(suo)(suo)需(xu)(xu)信(xin)號波(bo)(bo)(bo)形(xing)的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)字幅度(du)序列(lie)(lie)，再經(jing)由數(shu)(shu)(shu)(shu)模(mo)變換(huan)器（ D/A）把代(dai)表信(xin)號波(bo)(bo)(bo)形(xing)幅度(du)的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)字序列(lie)(lie)進一(yi)步(bu)轉化(hua)為(wei)(wei)模(mo)擬電壓，最(zui)后傳送到低通濾波(bo)(bo)(bo)器。經(jing)過濾波(bo)(bo)(bo)器處(chu)理，將數(shu)(shu)(shu)(shu)模(mo)變換(huan)器中(zhong)不理想的(de)階梯狀波(bo)(bo)(bo)形(xing)轉化(hua)為(wei)(wei)平滑的(de)所(suo)(suo)需(xu)(xu)波(bo)(bo)(bo)形(xing)。合(he)成信(xin)號的(de)波(bo)(bo)(bo)形(xing)種(zhong)類由ROM表中(zhong)的(de)幅度(du)序列(lie)(lie)決定。如果需(xu)(xu)要多種(zhong)波(bo)(bo)(bo)形(xing)，只需(xu)(xu)把所(suo)(suo)需(xu)(xu)波(bo)(bo)(bo)形(xing)的(de)數(shu)(shu)(shu)(shu)據直(zhi)接存放到ROM表中(zhong)即可。
2、波形存儲器
波形存儲(chu)器也被稱之(zhi)為正弦(xian)查(cha)(cha)詢(xun)表，它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)功能是在任何一(yi)(yi)個(ge)(ge)參考時鐘周期內，都可(ke)以把(ba)從上一(yi)(yi)級傳輸過來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相位二進(jin)制碼信(xin)息(xi)作(zuo)為地(di)址，讀取查(cha)(cha)詢(xun)表中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相應(ying)地(di)址對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)幅值(zhi)二進(jin)制碼信(xin)息(xi)。這里需(xu)要(yao)說(shuo)明的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，正弦(xian)查(cha)(cha)詢(xun)表中能夠查(cha)(cha)找的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)據信(xin)息(xi)是預先存儲(chu)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，也就(jiu)是說(shuo)需(xu)要(yao)事先對(dui)標(biao)準(zhun)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)正弦(xian)信(xin)號(hao)按照采(cai)樣定理進(jin)行抽樣和離散，比如波形存儲(chu)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)查(cha)(cha)詢(xun)地(di)址為M，這就(jiu)需(xu)要(yao)將一(yi)(yi)個(ge)(ge)周期的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)準(zhun)正弦(xian)信(xin)號(hao)G（t）進(jin)行抽樣和離散，即使其成為一(yi)(yi)個(ge)(ge)有(you)2M個(ge)(ge)樣本值(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)D位二進(jin)制離散序列，把(ba)每一(yi)(yi)個(ge)(ge)樣值(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)相位信(xin)息(xi)作(zuo)為存儲(chu)地(di)址，對(dui)應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)幅值(zhi)信(xin)息(xi)作(zuo)為地(di)址的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存儲(chu)內容(rong)。
當收(shou)到上一級相位(wei)累加器(qi)傳輸過來(lai)的相位(wei)二(er)進制碼(ma)信息(xi)時(shi)，將(jiang)其作(zuo)為地址來(lai)讀取內(nei)(nei)部對應的預先存好的存儲內(nei)(nei)容即(ji)標準(zhun)信號(hao)的幅值二(er)進制碼(ma)信息(xi)，并(bing)將(jiang)這個(ge)幅值信息(xi)的D位(wei)二(er)進制碼(ma)傳送給下一級。
3、數模轉換器
數(shu)(shu)模(mo)(mo)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器可以(yi)把波(bo)形(xing)(xing)(xing)存(cun)儲(chu)器所輸出(chu)(chu)的包含幅值(zhi)信息的D位(wei)(wei)二進制離散序列轉(zhuan)(zhuan)換(huan)成(cheng)連續的模(mo)(mo)擬信號，但在實際中，它所恢復的模(mo)(mo)擬信號并不是真(zhen)正(zheng)光滑(hua)的正(zheng)弦(xian)波(bo)，而是由(you)很多(duo)個(ge)小方塊聚合成(cheng)一個(ge)具有正(zheng)弦(xian)波(bo)輪廓的階(jie)梯形(xing)(xing)(xing)信號。更直觀(guan)地說，轉(zhuan)(zhuan)換(huan)來的模(mo)(mo)擬信號不能完全被還原，D/A轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器的位(wei)(wei)數(shu)(shu)在很大程度上決定了還原后(hou)模(mo)(mo)擬信號的精(jing)度——位(wei)(wei)數(shu)(shu)越大，分辨(bian)率越高，組成(cheng)階(jie)梯形(xing)(xing)(xing)正(zheng)弦(xian)信號的矩形(xing)(xing)(xing)數(shu)(shu)量就越多(duo)，波(bo)形(xing)(xing)(xing)看起(qi)來越平滑(hua)，與正(zheng)弦(xian)波(bo)形(xing)(xing)(xing)的相似度也就越高。所以(yi)，目前多(duo)數(shu)(shu)集成(cheng)電(dian)路廠商在設計DDS芯片(pian)時都會盡(jin)量集成(cheng)具有較(jiao)高位(wei)(wei)數(shu)(shu)的數(shu)(shu)模(mo)(mo)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器。同樣，D/A轉(zhuan)(zhuan)換(huan)器的其他(ta)參數(shu)(shu)，如轉(zhuan)(zhuan)換(huan)速(su)率、線(xian)性度等也都影響著輸出(chu)(chu)信號的質量。
4、低通濾波器
低通濾(lv)波(bo)器主(zhu)要(yao)是將上級（D/A轉換器）輸出的階(jie)梯形的正弦(xian)信(xin)號進行平滑處(chu)理(li)，去除混疊(die)的、無用的雜散(san)分量，使輸出信(xin)號更(geng)為純凈，波(bo)形變得更(geng)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信號(hao)發生器是(shi)根據奈奎(kui)斯(si)特(te)取樣定理制成(cheng)的(de)(de)(de)(de)：從連續信號(hao)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)(wei)(wei)(wei)Φ出發，對一個正弦信號(hao)進(jin)行取樣、量化(hua)(hua)、編(bian)碼，然(ran)后將(jiang)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)正弦函(han)數(shu)表存入(ru)ROM/RAM中，合(he)成(cheng)時(shi)則通過(guo)改變(bian)相(xiang)位(wei)(wei)(wei)(wei)累加(jia)器的(de)(de)(de)(de)頻率(lv)控(kong)制字來改變(bian)相(xiang)位(wei)(wei)(wei)(wei)增量，相(xiang)位(wei)(wei)(wei)(wei)增量不(bu)同將(jiang)導致一個周期內(nei)取樣點數(shu)的(de)(de)(de)(de)不(bu)同。因角頻率(lv)ω＝△φ·△ｔ，故可在取樣頻率(lv)不(bu)變(bian)的(de)(de)(de)(de)情況(kuang)下，通過(guo)改變(bian)相(xiang)位(wei)(wei)(wei)(wei)累加(jia)器頻率(lv)控(kong)制字的(de)(de)(de)(de)方法(fa)將(jiang)這種變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)相(xiang)位(wei)(wei)(wei)(wei)／幅值量化(hua)(hua)為數(shu)字信號(hao)，然(ran)后通過(guo)D/A變(bian)換和低通濾波即(ji)可得到相(xiang)位(wei)(wei)(wei)(wei)變(bian)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)合(he)成(cheng)模擬信號(hao)頻率(lv)。
和普通(tong)信號發生器相比(bi)，dds技術(shu)允許(xu)通(tong)過一(yi)(yi)個頻(pin)率(lv)表(biao)迅(xun)速地改變(bian)信號的Δ相位，并能夠指定一(yi)(yi)個頻(pin)率(lv)表(biao)，該表(biao)包(bao)括由波形(xing)頻(pin)率(lv)和持續(xu)時間信息組成的各個段，通(tong)過生成一(yi)(yi)個頻(pin)率(lv)表(biao)，可(ke)以構(gou)建復雜的頻(pin)率(lv)掃(sao)描(miao)信號和頻(pin)率(lv)跳變(bian)信號。
