第八章 信号发生器.ppt

8.3.2 频率合成的分类和特点 (1)频率预置与调节电路 作用：实现频率控制量的输入； 不变量K被称为相位增量，也叫频率控制字。 DDS的方程为： 吉 林 大 学 8.3.2 频率合成的分类和特点 吉 林 大 学 rad,即最小的相位增量， 若相位累加器的宽度为 位，则 就相当于 rad， 位中的最低有效位相当于 对应的相位为 rad， 相位增量 . 完成一个周期的正弦波输出需要 个参考 设时钟频率为 ,输出频率为 ，频率控制字K表示 时钟周期。 8.3.2 频率合成的分类和特点 吉 林 大 学 决定了合成信号 相应的输出正弦波频率为： 在一定的时钟频率 下，相位增量 因此合成信 号的频率为： 所以， 输出正弦波的周期为: 的频率，所以： 被称为频率控制字，习惯上用 表示。 8.3.2 频率合成的分类和特点 当K=1时，DDS输出最低频率（即频率分辨率）为： DDS最大输出频率取决于Nyquist采样定理，即 ，也就是说K的最大值为 。 要改变DDS的输出频率，只要改变频率控制字K即可。 吉 林 大 学 8.3.2 频率合成的分类和特点 (2)相位累加器 吉 林 大 学 加法器 寄存器 频率控制字K N位 N位 N位 相位量化序列 f c 相位累加器的作用：在时钟的作用下，进行相位累加 注意：当相位累加器累加满量时就会产生一次溢出，完成一个周期性的动作。 相位累加器的组成= N位加法器+N位寄存器 8.3.2 频率合成的分类和特点 (3)波形存储器ROM 吉 林 大 学 作用：进行波形的相位—幅值转换。 波 形 R O M 地 址 数 据 相 位 量 化 序 列 正 弦 幅 度 量 化 序 列 N 位 D 位 原理： ROM的N位地址 把0O—360O的正弦角度离散成具有2N个样值的序列 ROM的D位数据位 则2N个样值的幅值量化为D位二进制数据 8.3.2 频率合成的分类和特点 (4)D/A转换器 吉 林 大 学 D/A转换器的作用： 把已经合成的正弦波的数字量转换成模拟量。 8.3.2 频率合成的分类和特点 (5) 低通滤波器(LPF) 吉 林 大 学 低通滤波器的作用： 滤除生成的阶梯形正弦波中的高频成分，将其变 成光滑的正弦波。 8.3.2 频率合成的分类和特点 直接数字合成的优缺点： 优点：能实现快捷变和小步进，且集成度高，体积小 缺点：频率上限较低，杂散也较大。 由于DDS采用全数字结构，不可避免地引入了杂散。其来源主要有三个：相位累加器相位舍位误差造成的杂散；幅度量化误差（由存储器有限字长引起）造成的杂散和DAC非理想特性造成的杂散。 吉 林 大 学 8.3.3 频率合成技术的发展 各种频率合成方式的综合: 直接式、间接（锁相环）式和直接数字式频率合成技术都有其优缺点 ，单独使用任何一种方法，很难满足要求。因此可将这几种方法综合应用，特别是DDS与PLL的结合,可以实现快捷变，小步进及较高的频率上限。 吉 林 大 学 小 结 重点： 1.频率合成一般分几类，分别是如何定义的？ 2.什么是DDS，画出其原理框图，并阐述其基本工作原理？ 3.PLL的构成及基本形式 掌握： 1.信号源的作用是什么？ 2.信号源按输出波形分为哪几类? 3.函数信号发生器组成原理框图。 吉 林 大 学 * 随着我国新体制电子信息系统和新式武器装备的发展，占领和利用有限的频谱资源已经成为高新技术发展和军事电子技术及装备发展的一个重要特点，其中充分利用频谱资源中的电磁波幅度、频率、相位和极化信息是现代电子装备的核心特点。而现代电子装备的发展又急需能同时获得被测对象的幅度、相位和群时延特性的高性能矢量网络分析仪。特别是雷达相控阵列技术的普遍应用，对相位和群时延特性的测试要求越来越高，因此矢量网络分析仪便成为现代电子装备必备的、关键的测试设备，是其他测试设备无法取代的重要检测手段。 Company Logo L o g o 仪器科学与电气工程学院 L o g o 第八章 信号发生器 仪器科学与电气工程学院 吉 林 大 学 田宝凤 主要内容 8.1 信号源的作用和分类 8.2 函数信号发生器 8.3 频率合成器 吉 林 大 学 8.1 信号源的作用和分类 吉 林 大 学 1.信号源的作用 信号源是能够产生不同频率、不同幅度的规则或不规则波形的信号发生器。 信号源的主要用途：为电子测量提供符合一定技术要求的电信号，主要以提供交流信号为主。 8.1 信号源的作用和分类 2.信号源的分类