任意波形发生器 WS5HS5的CDS技术与DDS技术波形发生器的优略

Posted 2020-11-29

无线WS5任意波形发生器和 HS5任意函数生成器的CDS技术真实的反应了所发出的任意波形，这二种型号的发生器提供了在这个级别中最低的谐波失真（THD）
WS5/HS5独有的恒定数据大小（CDS）技术能够生成具有极低抖动和高保真度的真实形态（逐点）任意波形。CDS比它的先前，即众所周知的DDS技术有许多优点。CDS技术在WS5和HS5任意波形发生器上体现，用DDS技术的价格，实现了非常灵活和无与伦比的性能。下面就CDS与DDS比较优略进行说明。
CDS技术框图：

WS5 与 HS5任意波形发生器链接描述
CDS技术的原理是在内部使用一个低抖动温度补偿时钟，能够合成任何频率，将数据从波形存储器线性驱动到产生模拟信号的数模转换器（DAC）。由于没有内存值被跳过或重复，并且每个值在相同的时间内被输出，所以结果是一个最佳的真实波形逐点任意波形。
TiePie CD与DDS相比的优势
WS5和HS5任意波形发生器中所采用的CDS技术优于近几十年来传统的直接数字合成（DDS）技术。DDS在产生低频信号时存在抖动大、总谐波失真大等缺点。CDS消除了这些缺点，使工程师用上高精度和以前无法负担价格的任意波形发生器。
老的DDS任意波形发生器能随机丢失峰值，而CDS函数生成器始终生成所有峰值。

上图为了说明DDS和CDS之间的区别，显示了由DDS函数发生器和CDS函数发生器发生的相同频率的任意波形。任意信号由5个峰值叠加的正弦波周期组成。看到DDS函数发生器（绿线）随机错过峰值，而革命性的CDS函数发生器（蓝线）一致性的生成所有峰值，因为CDS技术使用波形存储器中的每个点。这表明，为了正确地生成信号的真实形态，每个工程师都必须使用CDS函数发生器。这样可以观察到DDS与CDS的尖峰幅度差异是不同的。这原因是CDS函数发生器的带宽比DDS函数发生器的带宽要高得多。

下表：配备CDS技术的型号 WS5/ HS5任意波形发生器的优缺点比较。

型号WS5和型号 HS5 CDS技术除共享DDS的所有性能优势外，同时增加了以下显著优势：
方波和脉冲波形的抖动较小
三角波再现更精确，频率更高
由于存储器是逐点读取的，所以任意波形的再现更为精确
信号的长度从8点到6400万点不等
分割和排序是可能的。
HS320 MHz DDS波形 与 30 MHz WS5-530/HS-530 CDS改进波形
总的谐波失真 >0.2% 0.04% 优于5倍以上
抖动 500 ps 20 ps 好上25倍
信号频率范围 200 kHz 30 MHz 好上 150倍以上
内存大小 128 K 64 M 大上512倍
上升时间 20ns 8ns 好上2.5倍

由于型号WS5和型号HS5配备了CDS技术，使用波形存储器中的每一个点，并且不跳过或重复任何点，因此可以更准确地再现任意波形。这将导致极低的总谐波失真（THD），如下图所示，它显示的是发生一个50 kHz正弦波的频谱。

上图CDS发生器提供了同类中最低的谐波失真THD。50 kHz 0 dB正弦表示-90 dB二次谐波和-88 dB三次谐波。

WS5 与 HS5任意波形发生器链接描述
结论：
CDS技术优于传统的DDS技术，后者DDS技术在抖动和失真方面存在严重的缺陷。而革命性的WS5/HS5所使用的CDS技术保持了DDS的所有性能优势，同时消除其缺点。波形存储器中的每个点都被使用，并且只使用一次，并产生一个真实的波形，这意味着波形被以更高的保真度再现。抖动和失真显著降低。CDS作为一种创新的先进技术，为函数/任意波形发生器行业提供了一个新的高度。