Крім того, багато параметри DDS програмно-керовані, що дозволяє закласти в пристрій нові можливості. Сучасні DDS використовують субмікронний CMOS-технологію, трехвольтовую логіку, мініатюрні корпусу. Одночасно постійно знижуються ціни на них. Все це робить DDS дуже перспективними приладами.
З процесами дискретизації і цифро-аналогового перетворення, які мають місце в DDS, пов'язані і деякі обмеження:
· максимальна вихідна частота не може бути вище половини тактовою (на практиці вона ще менше). Це обмежує області застосування DDS областями HF (від англ .: High frequency - висока частота) і частини VHF-діапазону; (від англ .: Very high frequency - дуже висока частота)
· окремі побічні складові вихідного на виході DDS можуть бути значними, в порівнянні з синтезаторами інших типів. Спектральна чистота вихідного сигналу DDS сильно залежить від якості ЦАП;
· споживана DDS-потужність практично прямо пропорційна тактовій частоті і може досягати сотень мілліватт. При великих тактових частотах DDS можуть виявитися непридатними для пристроїв з батарейним харчуванням.
. 3.2 Структура процесу прямого цифрового синтезу
Якщо відразу розглядати реальну структуру конкретного DDS, то вона може здатися необгрунтовано складною і заплутаною. Для того щоб та чи інша особливість структури DDS була очевидною, почнемо розгляд з кінцевого результату, який потрібно одержати.
Завдання DDS - отримати на виході сигнал певної форми заданої частоти. Оскільки в DDS формування вихідного сигналу відбувається в цифровій формі, абсолютно очевидна необхідність цифро-аналогового перетворення. Це означає, що в структурі DDS повинен бути ЦАП. У будь-якому випадку на виході ЦАП повинен бути присутнім фільтр нижніх частот (ФНЧ) для придушення періодично повторюваних образів вихідного спектра - FCLK (від англ .: anti-aliasing filter clock - згладжує фільтр). Для отримання синусоїдального, трикутного або прямокутного сигналу на вході ЦАП необхідно подати послідовність відліків функції, наступних з частотою дискретизації FCLK. Закони зміни функцій в часі різні, але певні труднощі викликає тільки синусоїдальний сигнал і цифровими методами просто не реалізується. Тому найбільш підходящим методом формування відліків функцій є табличний метод. Перекодіровочного таблиця (Look Up Table) найчастіше розміщується в постійному запам'ятовуючому пристрої (ПЗУ). Код, який подається на адресні входи ПЗУ, є аргументом функції, а вихідний код ПЗУ дорівнює значенню функції для даного аргументу. Аргумент функції або фаза, на відміну від значення функції, міняється в часі лінійно. Сформувати лінійно міняється від часу послідовність кодів набагато простіше. Це здатний зробити простий двійковий лічильник. Тому найпростіший DDS виглядає так: двійковий лічильник формує адресу для ПЗП, куди записана таблиця одного періоду функції, відліки з виходу ПЗУ надходять на ЦАП, який формує на виході певний сигнал, що піддається фільтрації в ФНЧ і поступає на вихід (малюнок 3). Для перебудови вихідної частоти використовується дільник із змінним коефіцієнтом ділення, на вхід якого надходить тактовий сигнал з опорного генератора.
Малюнок 3 - Структурна схема DDS з адресним лічильником ПЗУ
Така структура DDS має очевидні недоліки. Основним з них є незадовільна здатність до перебудови по частоті. Дійсно, оскільки тактова частота випробовує розподіл на ціле число, крок перебудови буде змінним, причому, чим менше коефіцієнт ділення, тим більше відносна величина кроку. Цей крок буде неприпустимо грубим при малих коефіцієнтах поділу.
Крім того, при перебудові вихідної частоти буде змінюватися і частота дискретизації. Це ускладнює фільтрацію вихідного сигналу, а також веде до неоптимальному використанню швидкісних характеристик ЦАП - вони будуть повною мірою використані лише на максимальній вихідній частоті. Набагато логічніше завжди, незалежно від вихідної частоти, працювати на постійній частоті дискретизації, близькій до максимальної для використовуваного ЦАП.
Всі недоліки описаної вище структури можуть бути усунені шляхом введення одного, але вельми оригінального рішення - замінити адресний лічильник ПЗУ іншим цифровим пристроєм, який називається накопичують суматором. Нагромаджує суматор являє собою регістр, який у кожному такті роботи пристрою перезавантажується величиною, рівною старому вмісту, плюс деяка постійна добавка (малюнок 4). Коли накопичує суматор використовується для формування коду фази, його ще називають акумулятором фази. Вихідний код акумулятора фази являє собою код миттєвої фази вихідного сигналу. Постійна добавка, яка використовується при роботі акумулятора фази, являє собою приріст фази за один такт роботи пристрою. Чим швидше змінюєть...
