数字频率合成精解：用DDS器件产生高质量波形

DDS之间可以保持相关相位关系，或者通过相位偏移寄存器可以预测性调整多个DDS之间的相对相位偏移。AD983x系列DDS产品拥有12位相位分辨率，有效分辨率为0.1°。

　　图6.同步两个DDS元件。

　　有关同步多个DDS器件的更多信息，请参阅应用笔记AN-605 同步多个基于DDS的频率合成器AD9852.

　　网络分析

　　电子世界中的诸多应用都需要收集和解码来自网络的数据，例如模拟测量和光学通信系统。正常情况下，系统分析要求是为了以幅度和相位已知的频率模拟电路或系统，并分析通过系统的响应信号的特性。

　　对响应信号收集的信息用于确定关键系统信息。测试网络的范围（见图7）可能非常宽泛，包括电缆完整性测试、生物医学传感和流速测量系统。无论何时，只要基本要求是产生基于频率的信号并将响应信号的相位和幅度与原始信号进行比较，或者是要通过系统激励一系列频率，或者要求具有不同相位关系（如具有I/Q功能的系统中）的测试信号，则可利用直接数字频率合成IC，方便、优雅地通过软件以数字方式控制激励频率和相位。

　　图7.利用频率激励的典型网络分析架构。

　　电缆完整性/损耗测量

　　缆完整性测量是一种非介入式电缆分析方法，广泛用于飞机布线、局域网（LAN）和电话线路等应用之中。确定性能的一种方式是看通过电缆时损耗了多少信号。通过注入频率和幅度已知的信号，用户可以在电缆远端测量幅度和相位，由此算出电缆衰减。直流电阻和特性阻抗等参数将影响具体电缆的衰减。其结果通常表示为在整个测试频率范围内低于信号源的（0 dB）分贝数。目标频率取决于电缆类型。DDS器件因具有产生宽范围频率的能力，所以可以用作具有必要频率分辨率的激励。

　　流量计

　　一种相关应用是对管道中的水、其他液体和气体进行流量分析。一个例子是超声流量测量，其工作原理是相移原则，如图8所示。基本而言，从有液体流动的通道的一端发射信号，同时在另一端放置一个传感器以测量相位响应（取决于流速）。这种技术存在多种变化。测试频率取决于测量的物质；一般而言，往往在一系列频率范围内发射输出信号。DDS具有无缝设置和更改频率的灵活性

　　图8.超声流量计。

　　更多信息和有用的链接

　　互动式设计工具

　　它是什么？它是DDS的在线互动式设计工具，是在给定参考时钟和目标输出频率和/或相位时用于选择调谐字的辅助工具。该工具的编程计算结果给出了调谐字和其他配置位，供对器件串行接口编程时使用。在应用外部重构滤波器之后，可以显示选定参考时钟和输出频率的理想输出谐波。ADI设计工具的链接可以在互动式设计工具主页上找到AD9834设计工具即是例子之一。

　　评估套件

　　AD983x系列产品配备功能完善的评估套件，并配有原理图和布局指南。借助评估套件中提供的软件，用户可以轻松对器件进行编程、配置和测试（见图9）

　　图9.AD9838评估软件接口。

　　附录

　　AD9838简介：AD9838 DDS的功能框图如图10所示。该器件采用细线CMOS工艺制成，是一款超低功耗（11 mW）的纯DDS。28位的频率寄存器支持0.06 Hz频率分辨率和16 MHz时钟，以及0.02 Hz频率分辨率和5 MHz时钟。相位和频率调制通过片内寄存器利用软件或引脚选择来配置。该器件具有−68 dBc宽带和−97 dBc窄带SFDR，工作温度范围为–40°C至+125°C扩展温度范围。器件采用小型4 mm × 4 mm、20引脚LFCSP（引脚架构芯片级）封装。

　　图10.AD9838 DDS的功能框图。