直接數(shù)字頻率合成器是什么？它具有哪些特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)？

以下內(nèi)容中，小編將對直接數(shù)字式頻率合成器的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對直接數(shù)字式頻率合成器的了解，和小編一起來看看吧。

一、直接數(shù)字式頻率合成器是什么

直接數(shù)字式頻率合成器DDS同DSP(數(shù)字信號處理)一樣，也是一項(xiàng)關(guān)鍵的數(shù)字化技術(shù)。DDS是直接數(shù)字式頻率合成器(Direct Digital Synthesizer)的英文縮寫。DDS是從相位概念出發(fā)直接合成所需要波形的一種新的頻率合成技術(shù)。與傳統(tǒng)的頻率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速轉(zhuǎn)換時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，廣泛使用在電信與電子儀器領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)設(shè)備全數(shù)字化的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。

1971年，美國學(xué)者J.Tierney等人撰寫的《A Digital Frequency Synthesizer》一文首次提出了以全數(shù)字技術(shù)，從相位概念出發(fā)直接合成所需波形的一種新的頻率合成原理。限于當(dāng)時(shí)的技術(shù)和器件水平，它的性能指標(biāo)尚不能與已有的技術(shù)相比，故未受到重視。近10年間，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，直接數(shù)字頻率合成器(Direct Digital Frequency Synthesis簡稱DDS或DDFS)得到了飛速的發(fā)展，它以有別于其它頻率合成方法的優(yōu)越性能和特點(diǎn)成為現(xiàn)代頻率合成技術(shù)中的佼佼者。具體體現(xiàn)在相對帶寬寬、頻率轉(zhuǎn)換時(shí)間短、頻率分辨率高、輸出相位連續(xù)、可產(chǎn)生寬帶正交信號及其他多種調(diào)制信號、可編程和全數(shù)字化、控制靈活方便等方面，并具有極高的性價(jià)比。

二、直接數(shù)字頻率合成器優(yōu)缺點(diǎn)

在這部分，我們來了解一下直接數(shù)字頻率合成器的優(yōu)缺點(diǎn)。

(一)直接數(shù)字頻率合成器的優(yōu)點(diǎn)

1、精度高

DDFS是一種準(zhǔn)確的頻率合成方法。因?yàn)樗且詳?shù)字信號的方式輸出波形，消除了模擬電路中產(chǎn)生的誤差和漂移。另外，DDFS在頻率和相位的控制上，具有高精度的輸出能力，提高了合成波形的質(zhì)量和準(zhǔn)確性。

2、范圍廣

DDFS的輸出范圍非常廣，它可以產(chǎn)生任何頻率的波形信號。而且不同于模擬頻率合成器，DDFS的頻率可由外部控輸出頻率可以實(shí)現(xiàn)廣范圍內(nèi)的變化調(diào)節(jié)。這種靈活性幫助工程師在頻率范圍需要變化的應(yīng)用中，更輕松地調(diào)節(jié)輸出信制，

3、穩(wěn)定性好

DDFS是一種基于數(shù)字信號的頻率合成方法，它的信號源壓縮了使用模擬電路時(shí)容易出現(xiàn)的波動(dòng)、漂移等不穩(wěn)定性所以它具有較高的穩(wěn)定性。在多種溫度和電壓變化的應(yīng)用中，DDFS可以提供相同的性能，這意味著在設(shè)計(jì)過程中不需要太多的環(huán)境測試與調(diào)試。

(二)直接數(shù)字頻率合成的缺點(diǎn)

1、抗干擾能力差

DDFS在抗干擾方面相對較差。接收到使相位累計(jì)器發(fā)生錯(cuò)誤計(jì)數(shù)的干擾信號，會(huì)導(dǎo)致輸出波形的失真或異常。這可能限制DDS的應(yīng)用范圍，特別是在高強(qiáng)度干擾環(huán)境下的應(yīng)用中，DDFS可能會(huì)出現(xiàn)輸出失真現(xiàn)象。

2、噪聲高

DDFS在合成信號時(shí)，會(huì)引入噪聲，特別是在比較低的頻率下噪聲會(huì)非常明顯。噪聲來自于相位計(jì)數(shù)器的數(shù)字量化以及DDS輸出的工作頻率和時(shí)鐘相互種衍生的問題，對某些高精度應(yīng)用造成質(zhì)量上的影響。

3、售價(jià)較高

相比于模擬信號發(fā)生器和頻率合成器而言，DDFS的售價(jià)更高。其內(nèi)含的高精度時(shí)鐘與數(shù)字量化模塊、COSS/FOSS轉(zhuǎn)換器以及快速控制電路等，使其在調(diào)制精度、計(jì)算速度、同時(shí)售價(jià)等方面相對更高。

三、直接數(shù)字頻率合成器特點(diǎn)

極寬的工作頻率范圍、極高的頻率分辨率、極快的頻率切換速度、頻率切換時(shí)相位連續(xù)、能輸出任意波形并能實(shí)現(xiàn)數(shù)字調(diào)制。

最后，小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對小編來說都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。希望大家對直接數(shù)字式頻率合成器已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)，最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。