ся фаза в часі, тим більше частота генерується сигналу. Тому значення приросту фази фактично є кодом вихідної частоти.
Малюнок 4 - Структурна схема DDS з акумулятором фази
Дійсно, якщо прирощення фази дорівнює одиниці, то поведінка накопичується суматора нічим не відрізняється від поведінки довічного лічильника. Але якщо прирощення фази дорівнюватиме, наприклад, двом, то код фази змінюватиметься вдвічі швидше. При цьому на ЦАП коди будуть надходити з тією ж частотою, але будуть являти собою не сусідні, а взяті через один відліки функції sin. Частота генерується сигналу при цьому буде вдвічі більшою, а частота дискретизації залишиться колишньою. Акумулятор фази працює з періодичними переповнення, забезпечуючи арифметику по модулю 2N. Таке періодичне переповнення відповідає періодичному поведінки функції sin з періодом 2p. Іншими словами, частота переповнення акумулятора фази дорівнює частоті вихідного сигналу. Це частота визначається формулою:
F OUT=M? F CLK/2 N,
Де F OUT - вихідна частота; CLK - тактова частота; - код частоти;
N - розрядність акумулятора фази.
По суті, тактова частота ділиться на деяке число, яке визначається кодом частоти і розрядністю акумулятора фази. При цьому крок перебудови частоти не залежить від її значення.
З цього випливає ще одна унікальна властивість синтезатора частоти на основі накопичується суматора: якщо збільшити розрядність N, то зменшиться крок перебудови частоти. Причому особливих обмежень тут немає. Наприклад, якщо розрядність накопичується суматора 32 біта, а тактова частота складає 50 МГц, то частотне дозвіл складе порядку 0,01 Гц. Збільшення розрядності акумулятора фаз?? в даному випадку спричинить збільшення розрядності адреси ПЗУ. При реалізації синусоїдального сигналу для адресації можна використовувати лише необхідну кількість старших розрядів коду фази, але для трикутного і прямокутного сигналу знадобитися відповідність розрядів.
Таким чином, в DDS акумулятор фази формує послідовність кодів миттєвої фази сигналу, яка змінюється лінійно (малюнок 5). Швидкість зміни фази задається кодом частоти. Далі за допомогою ПЗУ лінійно змінюється фаза перетворюється в змінюються за певним законом відліки вихідного сигналу. Ці відліки поступають на ЦАП, на виході якого формується сигнал, що складається з сходинок raquo ;. Вони фільтруються аналоговим ФНЧ, і на його виході виходить записаний в ПЗП сигнал.
Малюнок 5 - Схема зміни сигналів в DDS з акумулятором фази
Вихідний сигнал відновлюється з окремих відліків. Ціле число відліків на період укладається лише в окремому випадку. У більшості випадків це не так, і на кожному новому періоді сигналу відліки знаходяться в нових місцях (малюнок 6). Звичайно, картина періодично повторюється, але період повторення може бути самим різним. Він залежить від коду частоти, розрядності акумулятора фази і від розрядності використовуваного коду фази. У кожному разі з рівним успіхом з послідовності відліків буде відновлений сигнал заданої форми.
Малюнок 6 - Синусоїдальний вихідний сигнал з DDS
Розглянута вище структура застосовується у всіх сучасних DDS. Об'єднання в одному чіпі швидкодіючого ЦАП і власне DDS (так званий повний DDS або CoMplete DDS) дозволило отримати досить привабливу альтернативу звичайним синтезаторів на основі PLL. DDS, що не мають вбудованого ЦАП, іноді називають NCO (від англ .: NuMerically Controlled Oscillator - осцилятор з числовим управлінням), незважаючи на те, що DDS не містить ніяких генераторів.
2. Створення структурної схеми генератора
Складемо структурну схему для цифрового генератора на основі мікросхеми цифрового синтезу частоти (малюнок 7).
Малюнок 7 - Структурна схема цифрового генератора сигналів
Тактовий генератор забезпечує формування керуючих імпульсів заданої частоти, необхідної для використання всього заданого спектру частот, від 1 Гц до 100кГц;
Мікроконтролер передає керуючі сигнали на регістр управління;
Цифровий синтезатор приймає подаються мікроконтролером команди управління і підлаштовує частоту і фазу відповідно до команд.
Цифроаналоговий перетворювач перетворює цифрове значення рівня сигналу в аналоговий рівень сигналу.
Тактовий генератор формує сигнал з частотою 25 МГц, який надходить на змішувач частоти, куди приходить керуючі сигнали з контролера, в результаті змішувач на основі опорної частоти формує сигнал заданої частоти. Після цього сигнал зі зм...
