第三次电子测量作业BGD150206220

Posted 2020-09-05

信号发生器是一种用于产生多种波形信号的仪器,在电子信息行业的设计、生产过程中有着广泛的应用。直接数字频率合成(DDS)技术是一种采用数字化的方法合成所需频率信号的先进的电路设计方案,用这种技术设计的信号发生器具有控制灵活、频率分辨率高、相位连续、切换速度快、输出相位噪声低和可以产生任意波形等优点。频率合成信号发生器是科研、教学实验及各种电子测量技术中很重要的一种信号源，随着科学技术的迅速发展，对信号源的要求也越来越高，要求信号源的频率稳定度、准确度及分辨率要高，以适应各种高精度的测量，为了满足这种高的要求，各国都在研制一些频率合成信号源，这种信号源一般都是由一个高稳定度和高准确度的标准参考频率源，采用锁相技术产生千百万个具有同一稳定度和准确度的频率信号源，为了达到高的分辨率往往要采用多个锁相环和小数分频技术，因此使电路复杂、设备体积较大、成本较高，传统的频率合成器由于采用倍频、分频、混频和滤波环节，使频率合成器结构复杂、体积庞大、频谱纯度低。近年来新发展了一种直接数字频率合成技术（DDS），与传统的频率合成技术相比，DDS具有频率分辨率高、频率转变速度快、输出相位连续、相位噪声低、可编程和全数字化、便于集成等突出优点，成为现代频率合成技术中的佼佼者，得到越来越广泛的应用，成为众多电子系统中不可缺少的组成部分。，我们用这种技术研制了一台新颖的频率合成信号生器，它不仅能实现高稳定度、高精度、高分辨率的要求，还具有体积小、价格便宜的特点，是一种很有发展前途的信号源。

DDS(直接数字频率合成)技术是从相位概念出发直接合成所需波形的一种新的频率合成技术。DDS是把一系列数字量形式的信号通过数/模转换器转换成模拟量形式的信号，它有两种基本的合成方式。一种合成方式是根据正弦函数关系式，按照一定的时间间隔利用计算机进行数字递推关系计算，求解瞬时正弦函数幅值并实时地送入数/模转换器，从而合成出所要求频率的正弦波信号。这种合成方式具有电路简单、成本低、合成信号频率的分辨率很高等优点；但由于受计算机速度的限制，合成信号频率较低，一般在几千赫兹左右[1]。另一种是采用软、硬件相结合的合成方式，利用高速存储器将正弦波的M个样品存在其中，然后以查表的方式按均匀的速率把这些样品输入到高速数/模转换器，变换成所设定频率的正弦波信号。这种合成方式由于高速存储器产生正弦波幅值数据，因此合成频率可以做得很高，目前已达到数百兆赫兹