DDS（Direct Digital Synthesizer）数字频率合成器

随着数字技术在仪器仪表和通信系统中的广泛使用，可从参考频率源产生多个频率的数
字控制方法诞生了，即直接数字频率合成(DDS)。
直接数字合成(DDS)是一种产生模拟波形(通常是正弦波)的方法，它通过产生数字形式的时变信号，然后进行数模转换。由于DDS设备内的操作主要是数字的，它可以提供输出频率之间的快速切换，良好的频率分辨率，并在广泛的频率频谱上操作。随着设计和工艺技术的进步，今天的DDS设备非常紧凑，功耗很小。

上面是比较书面的语言，其实简单地说就是一个信号发生器模块，主要是产生频率可调的三角波正弦波。
我们通过串行总线把数据发送到DDS上，设定参数，DDS产生我们需要的信号。

大概长这个样子 AD9834 。

主要结构

如果第一次接触，这张图还是比较蒙的。
先看输入部分TUNING WORD M ，就是一个输入参数。
输出部分是一个 DA 转换器也就是数字转模拟
所以根本上DDS是一个利用 DAC 产生波形的器件，如果使用过DAC，很容易你可以用DAC来产生三角波

三角波是一个线性的直线，y=kt+b，输出是和时间是成正比的。在三角波的头让它对称下降就可以了。

Y = kt （t 为时间）每过一个单位时间 y增加一个k。这就是累加器，t+1,Y每次加一个系数k.
上图的M 和 K很可能是一个作用的，M和k 应该有一些关联。
那么t是什么，和时钟频率有一些关联。
phase accumlator 和这个累加器有一定的关联。

在用一个称为 PHASE TO AMPLITUDE CONVERTER的东西把累加值和幅值关联起来，给到DAC产生信号。

那么DDS大概就是这么个原理。

周期信号，是以一定时间重复出现的信号。就像一个圆圈，每转过一圈就会回到原点
sin(2π*t)时间每过一秒就转一圈回到原来的位置(信号的幅值)

上图是一个圆起点是 0000…000,终点是1111…111 再加1就会溢出回到原点。
这个最大值和周期有那么一点关系，表示累加器的最大值.可以用2^N来表示，N可以称为位宽。
每次增加M，M的大小为JUMP SIZE。经过好多个 M的累加，上面的箭头和钟表盘上的指针一样会回到原点，一圈一圈的转下去。

那么指针的旋转频率是多少呢

M * Ft （Ft表示输入时钟信号的频率）， M*Ft表示累加的数值，除以整个圆圈的长度就知道周期了。
Fout = M * Ft /2^N

fc 和Ft一个意思

fOUT = output frequency of the DDS
M = binary tuning word
fC = internal reference clock frequency (system clock)
n = length of the phase accumulator, in bits

现在看这张图应该不会那么晕了。
如果 M= 2^N 会发送什么情况，就是产生的波形每个周期只有一个点。
采样定理说至少要有两个点，才能还原原波形，所以 M < 2^N 是最起码的要求。
显然做大N的值（DDS厂家做的事情），可以产生跟高频率的信号。
同样DAC的精度也是一个重要参数，表示波形的丝滑程度。

那么如何产生正弦波

答案就是做一张表，把直线映射为正弦。
想像一下sin(t),其实就是把t映射到sin值的Y ，那么三角波也一样。

上图的 IN DIGITAL DOMAIN 的箭头就是一个对应查表的关系。

然后再来看这张图，M的取值就是我们输入的参数。通过系统时钟的作用下对M进行累加。累加器的值映射为DAC的输出值。
累加器一旦溢出，DAC也溢出，从而产生周而复始的周期信号。

DDS的优势

极快的跳跃速度调谐输出频率(或阶段);相位连续的频率跳变，没有超调/欠调或与模拟相关的环路沉降时间异常，
DDS的数字架构消除了模拟合成器解决方案中与组件老化和温度漂移相关的手动调谐和调整的需要
DDS架构的数字控制接口促进了系统可以远程控制和优化的环境

基于DDS的系统的主要性能指标是什么?
相位噪声、抖动和无杂散动态范围(SFDR)。

最后，回到一个DDS 实体型号AD9834

多了一个相位 REG 相位就是SIN（wt+φ）φ就是相位。
SIN ROM是正弦的查找表。
理解了原理看上图应该就看的懂了。

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