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直接数字频率合成(DDS,Direct Digital Frequency Synthesis)是一种新的频率合成方法,是频率合成技术的一次革命,DDS频率转换速度快,频率分辨率高,具有低相位噪声和低漂移,可以在极宽的频带范围内输出幅度平坦的信号,还可以产生一般频率合成器难以产生的波形,易于微处理控制,体积小,功耗低。随着数字集成电路和微电子技术的发展,直接数字频率合成技术日益显露出它的优越性。
信号发生电路是整个系统的信号源,它的信号频率是否稳定将对整个系统的工作起十分关键的作用,信号频率不稳定会给信号的后续处理带来极大的困难。为了解决上述问题,本文应用DDS技术设计了一个高稳定性信号发生器,借此对直接数字频率合成技术进行了深入的研究。
本文首先论述了频率合成技术的发展,比较了各种频率合成技术的特点,并重点介绍了直接数字频率合成技术的现状和发展趋势。然后详细介绍了DDS的工作原理,基本结构,性能分析。然后介绍了DDS在理想情况和非理想情况下的输出频谱特性以及脉冲输出型DDS。接着根据本文设计工作的具体情况选择了AD7008,并详细描述了AD7008的原理和结构分析。最后设计了以DDS芯片AD7008为核心的信号发生器,给出了信号发生器软硬件电路的设计和具体实现,实现了高稳定方波信号源的设计,解决了以往方波信号源稳定性差的问题。实验结果表明,本文设计的基于DDS技术的信号发生器能够满足实际应用需要。