測(cè)量用信號(hào)源(新)

1、第第4 4章章 測(cè)量用信號(hào)源測(cè)量用信號(hào)源4.14.1 信號(hào)源概述信號(hào)源概述 4.24.2 正弦、脈沖及函數(shù)發(fā)生器正弦、脈沖及函數(shù)發(fā)生器 4.34.3 鎖相頻率合成信號(hào)的產(chǎn)生鎖相頻率合成信號(hào)的產(chǎn)生 4.44.4 直接數(shù)字合成技術(shù)直接數(shù)字合成技術(shù) 4.5 4.5 合成信號(hào)源簡(jiǎn)介合成信號(hào)源簡(jiǎn)介 4.1 信號(hào)源概述信號(hào)源概述4.1.1 信號(hào)源在電子測(cè)量中的作用和組成信號(hào)源在電子測(cè)量中的作用和組成1.1.信號(hào)源的作用信號(hào)源的作用 信號(hào)源是能夠產(chǎn)生不同頻率、不同幅度的規(guī)則信號(hào)源是能夠產(chǎn)生不同頻率、不同幅度的規(guī)則或不規(guī)則波形的信號(hào)發(fā)生器?；虿灰?guī)則波形的信號(hào)發(fā)生器。 信號(hào)源的用途主要有以下三方面：信號(hào)源的用途

2、主要有以下三方面： 激勵(lì)源。激勵(lì)源。 信號(hào)仿真。信號(hào)仿真。 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源。標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源。1.1.作激勵(lì)源作激勵(lì)源 作為某些電氣設(shè)備的激勵(lì)信號(hào)。作為某些電氣設(shè)備的激勵(lì)信號(hào)。 2.2.信號(hào)仿真信號(hào)仿真 在設(shè)備測(cè)量中，常需要產(chǎn)生模擬實(shí)際環(huán)境相同特在設(shè)備測(cè)量中，常需要產(chǎn)生模擬實(shí)際環(huán)境相同特性的信號(hào)，如對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行仿真。性的信號(hào)，如對(duì)干擾信號(hào)進(jìn)行仿真。 3.3.校準(zhǔn)源校準(zhǔn)源 產(chǎn)生一些標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，用于對(duì)一般信號(hào)源進(jìn)行校準(zhǔn)產(chǎn)生一些標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)，用于對(duì)一般信號(hào)源進(jìn)行校準(zhǔn)（或比對(duì)）。（或比對(duì)）。 信號(hào)源的功用信號(hào)源的功用輸輸 入入激激 勵(lì)勵(lì)信信號(hào)號(hào)發(fā)發(fā)生生器器被被測(cè)測(cè)設(shè)設(shè)備備測(cè)測(cè)試試儀儀器器輸輸 出出響響 應(yīng)應(yīng)信號(hào)信號(hào)

3、輸出輸出主振器主振器緩沖緩沖調(diào)制調(diào)制輸出輸出電電 源源監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)框圖4.1.2 4.1.2 信號(hào)源的分類信號(hào)源的分類按頻率范圍按頻率范圍 大致可分為六類：大致可分為六類：2. 2. 按輸出波形按輸出波形, ,大致可分為：大致可分為：3. 按照信號(hào)發(fā)生器的性能指標(biāo) 可分為： 一般信號(hào)發(fā)生器； 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)發(fā)生器； 4.1.3 4.1.3 信號(hào)源的技術(shù)指標(biāo)信號(hào)源的技術(shù)指標(biāo)1. 1. 頻率特性頻率特性ccfff 04.1.3 4.1.3 信號(hào)源的技術(shù)指標(biāo)信號(hào)源的技術(shù)指標(biāo)offfminmax4.1.3 4.1.3 信號(hào)源的技術(shù)指標(biāo)信號(hào)源的技術(shù)指標(biāo)0ffK4.1.3 4.1.3

4、 信號(hào)源的技術(shù)指標(biāo)信號(hào)源的技術(shù)指標(biāo)212221222112)(2122)(iiiiiiiiifffffffff該方差越小，說明兩數(shù)據(jù)的離散性越小，即短時(shí)間頻率變化越小。阿倫方差定義的是m組雙取樣方差平均值方根的相對(duì)值：mfffmiiia2)(1)(12120阿倫方差測(cè)量方法阿倫方差測(cè)量方法2. 2. 輸出幅度的指標(biāo)輸出幅度的指標(biāo)分貝電平，有功率電平和電壓電平兩種形式。分貝電平，有功率電平和電壓電平兩種形式。)(lg100dBPPp)(lg200dBVVv3. 3. 輸出阻抗輸出阻抗 低頻低頻信號(hào)發(fā)生器電壓輸出端的輸出阻抗一般為信號(hào)發(fā)生器電壓輸出端的輸出阻抗一般為600600（或（或1k1k）功

5、率輸出端依輸出匹配變壓器的設(shè)計(jì)而定，通常有功率輸出端依輸出匹配變壓器的設(shè)計(jì)而定，通常有5050、7575、150150、600600和和5 k5 k等檔等檔 高頻高頻信號(hào)發(fā)生器一般僅有信號(hào)發(fā)生器一般僅有5050或或7575檔。檔。 信號(hào)發(fā)生器輸出電壓的信號(hào)發(fā)生器輸出電壓的讀數(shù)是在匹配負(fù)載的條件下標(biāo)定的讀數(shù)是在匹配負(fù)載的條件下標(biāo)定的，若，若負(fù)載與信號(hào)源輸出阻抗不相等，則信號(hào)源輸出電壓的讀數(shù)是不負(fù)載與信號(hào)源輸出阻抗不相等，則信號(hào)源輸出電壓的讀數(shù)是不準(zhǔn)確的。準(zhǔn)確的。 4.2.2 4.2.2 脈沖信號(hào)發(fā)生器脈沖信號(hào)發(fā)生器u 常見的脈沖信號(hào)有矩形、鋸齒形、階梯形、鐘形和數(shù)字編常見的脈沖信號(hào)有矩形、鋸齒形

6、、階梯形、鐘形和數(shù)字編碼序列等碼序列等 ：u ut to o（a a）矩形波）矩形波u ut to o（b b）鋸齒波）鋸齒波u ut to o（c c）階梯波）階梯波u ut to o（d d）鐘形脈沖）鐘形脈沖u ut to o（e e）數(shù)字編碼序列）數(shù)字編碼序列 常見的脈沖信號(hào)常見的脈沖信號(hào)u 脈沖發(fā)生器的分類（根據(jù)用途和產(chǎn)生脈沖的方法）：通用脈沖發(fā)生器的分類（根據(jù)用途和產(chǎn)生脈沖的方法）：通用脈沖發(fā)生器、快速（廣譜）脈沖發(fā)生器、函數(shù)發(fā)生器、數(shù)脈沖發(fā)生器、快速（廣譜）脈沖發(fā)生器、函數(shù)發(fā)生器、數(shù)字可編程脈沖發(fā)生器及特種脈沖發(fā)生器等。字可編程脈沖發(fā)生器及特種脈沖發(fā)生器等。1. 1. 通用脈沖發(fā)

7、生器通用脈沖發(fā)生器u 通用脈沖發(fā)生器能夠滿足一般測(cè)試的要求，能夠調(diào)節(jié)脈沖通用脈沖發(fā)生器能夠滿足一般測(cè)試的要求，能夠調(diào)節(jié)脈沖重復(fù)頻率、脈沖寬度、輸出幅度及極性等。重復(fù)頻率、脈沖寬度、輸出幅度及極性等。 輸出輸出脈寬，上升脈寬，上升/ /下降沿下降沿控制控制主振級(jí)主振級(jí)同步放大同步放大延時(shí)級(jí)延時(shí)級(jí)脈沖形成脈沖形成輸出級(jí)輸出級(jí)同步脈沖輸出同步脈沖輸出外同步外同步觸發(fā)輸入觸發(fā)輸入外觸發(fā)外觸發(fā)同步脈沖輸出同步脈沖輸出脈沖信號(hào)發(fā)生器組成原理脈沖信號(hào)發(fā)生器組成原理4.2.34.2.3 函數(shù)信號(hào)發(fā)生器函數(shù)信號(hào)發(fā)生器1. 1. 多波形信號(hào)發(fā)生原理多波形信號(hào)發(fā)生原理u 方波三角波發(fā)生器方波三角波發(fā)生器C雙穩(wěn)態(tài)雙穩(wěn)

8、態(tài)電路電路VC2V2VC1AWRU1I1U2B方波、三角波發(fā)生器原理框圖方波、三角波發(fā)生器原理框圖V1)(221VVCIfsc設(shè)充放電電流為I，輸出三角波的頻率為fsc，則：utiustusct分段折線逼近波形綜合分段折線逼近波形綜合n其電路實(shí)現(xiàn)原理如下圖所示。其電路實(shí)現(xiàn)原理如下圖所示。 分段逼近波形綜合電路分段逼近波形綜合電路+E-ER0R1R2R3R4R5R6R1AR2AR3AR4AR5AR6AR7AR7BR6BR5BR4BR3BR2BR1BViVoD1AD1BD2AD3AD4AD5AD6AD2BD3BD4BD5BD6B011117211RRRRRuiuoRRRREuiAAAAAAut（a

9、）ut（b）tu（c）tu（d）鋸齒波的獲得原理鋸齒波的獲得原理 鋸齒波可以通過方波與三角波而獲得，將下圖中（鋸齒波可以通過方波與三角波而獲得，將下圖中（a a）所）所示三角波與圖（示三角波與圖（b b）所示方波直接疊加就可得到圖（）所示方波直接疊加就可得到圖（c c）所）所示的交錯(cuò)鋸齒波，再經(jīng)過全波整流，就得到了圖（示的交錯(cuò)鋸齒波，再經(jīng)過全波整流，就得到了圖（d d）所示）所示的鋸齒波。的鋸齒波。4.2.4 調(diào)制信號(hào)發(fā)生器調(diào)制信號(hào)發(fā)生器 調(diào)制信號(hào)被廣泛用于通信、傳輸和控制。調(diào)制方式分為調(diào)制信號(hào)被廣泛用于通信、傳輸和控制。調(diào)制方式分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩種。模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩種。 模擬調(diào)制時(shí)

10、載波信號(hào)的幅度、頻率和相位隨連續(xù)的模模擬調(diào)制時(shí)載波信號(hào)的幅度、頻率和相位隨連續(xù)的模擬調(diào)制信號(hào)而變化。擬調(diào)制信號(hào)而變化。 模擬信號(hào)先被采樣量化，變換為數(shù)字信號(hào)，然后被編模擬信號(hào)先被采樣量化，變換為數(shù)字信號(hào)，然后被編碼，最終用數(shù)字信號(hào)去調(diào)制載波。有幅移鍵控碼，最終用數(shù)字信號(hào)去調(diào)制載波。有幅移鍵控（Amplitude Shift Keying）、頻移鍵控和相移鍵控。）、頻移鍵控和相移鍵控。I-Q調(diào)制（正交調(diào)制）調(diào)制（正交調(diào)制）首先將載波信號(hào)分解為相差首先將載波信號(hào)分解為相差90度的相互正交分量。用數(shù)字信度的相互正交分量。用數(shù)字信號(hào)分別對(duì)其號(hào)分別對(duì)其I信號(hào)和信號(hào)和Q信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。最后合成已調(diào)波。信號(hào)進(jìn)

11、行調(diào)制。最后合成已調(diào)波。正交調(diào)幅（正交調(diào)幅（QuadratureAmplitudeModulation）星座）星座圖圖在通信中常把二進(jìn)制調(diào)制信號(hào)分組編碼，如果四位在通信中常把二進(jìn)制調(diào)制信號(hào)分組編碼，如果四位構(gòu)成一組，調(diào)制信號(hào)就有構(gòu)成一組，調(diào)制信號(hào)就有16種碼等。種碼等。 2022-2-2225用相位噪聲來表征用相位噪聲來表征由噪聲引起的信號(hào)相位起伏，由噪聲引起的信號(hào)相位起伏，等效于一個(gè)噪聲源等效于一個(gè)噪聲源的相位調(diào)制，因而稱作相位噪聲的相位調(diào)制，因而稱作相位噪聲。這樣，一個(gè)實(shí)際信號(hào)在頻。這樣，一個(gè)實(shí)際信號(hào)在頻域中不再是一根離散的譜線，而是以調(diào)制邊帶的形式，在標(biāo)域中不再是一根離散的譜線，而是以調(diào)

12、制邊帶的形式，在標(biāo)稱頻率上、下兩側(cè)擴(kuò)展稱頻率上、下兩側(cè)擴(kuò)展( (如圖如圖4-254-25所示所示) )，使得，使得信號(hào)頻譜不純信號(hào)頻譜不純所以，在頻域內(nèi)可用各種譜密度來表征短期頻率不穩(wěn)定度，所以，在頻域內(nèi)可用各種譜密度來表征短期頻率不穩(wěn)定度，其中常用：其中常用： 單邊帶單邊帶(SSB)(SSB)相位噪聲相位噪聲L(fL(f) ) 在實(shí)際測(cè)量中，常用單邊帶在實(shí)際測(cè)量中，常用單邊帶SSBSSB(Single Side Band)(Single Side Band)相位噪聲來相位噪聲來表征短期頻率穩(wěn)定度。表征短期頻率穩(wěn)定度。 圖圖4-25 4-25 實(shí)際信號(hào)的頻譜實(shí)際信號(hào)的頻譜P Pf ff f0

13、02022-2-2226相位噪聲的定義相位噪聲的定義 SSBSSB相位噪聲相位噪聲L L ( (f f ) )定義為：偏離載頻定義為：偏離載頻f fo o為為f f 處，在每赫茲帶寬處，在每赫茲帶寬的單邊帶功率的單邊帶功率P PSSBSSB與載波功率與載波功率P P0 0之比，通常用之比，通常用dBdB表示，見其示意圖。表示，見其示意圖。 SSB SSB相位噪聲示意圖相位噪聲示意圖P P0 0HzdBcPPSSPNsn/lg100見課后習(xí)題見課后習(xí)題4-13-（三版）（三版）4.3 鎖相頻率合成信號(hào)的產(chǎn)生鎖相頻率合成信號(hào)的產(chǎn)生1.1. 頻率合成原理頻率合成原理頻率的代數(shù)運(yùn)算是通過倍頻、分頻及混

14、頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。頻率的代數(shù)運(yùn)算是通過倍頻、分頻及混頻技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。 4.3.1 4.3.1 頻率合成的基本概念頻率合成的基本概念頻率頻率1 1輸出輸出石英晶體石英晶體代數(shù)運(yùn)算代數(shù)運(yùn)算（加、減、乘、除）（加、減、乘、除）頻率合成原理頻率合成原理頻率頻率n n輸出輸出基準(zhǔn)頻率基準(zhǔn)頻率2. 2. 頻率合成分類及特點(diǎn)頻率合成分類及特點(diǎn)u 直接頻率合成直接頻率合成 通過頻率的混頻、倍頻和分頻等方法來產(chǎn)生一系列頻率通過頻率的混頻、倍頻和分頻等方法來產(chǎn)生一系列頻率信號(hào)并用窄帶濾波器選出，下圖是其實(shí)現(xiàn)原理。信號(hào)并用窄帶濾波器選出，下圖是其實(shí)現(xiàn)原理。 晶振晶振諧波發(fā)生器（倍頻）諧波發(fā)生器（倍頻）分頻（分頻（1010

15、）8MHz8MHz混頻（混頻（+ +）混頻（混頻（+ +）2MHz2MHz濾波濾波分頻（分頻（1010）2.8MHz2.8MHz濾波濾波0.28MHz0.28MHz分頻（分頻（1010）混頻（混頻（+ +）濾波濾波6MHz6MHz6.28MHz6.28MHz0.628MHz0.628MHz3MHz3MHz3.628MHz3.628MHz直接式頻率合成原理框圖直接式頻率合成原理框圖1MHz1MHz1MHz1MHz9MHz9MHz優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：頻率切換迅速，相位噪聲很低。頻率切換迅速，相位噪聲很低。缺點(diǎn)：電路硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，價(jià)格昂貴，不便于集成化。缺點(diǎn)：電路硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，價(jià)格昂貴，不便

16、于集成化。u 3. 3. 頻率合成技術(shù)的發(fā)展頻率合成技術(shù)的發(fā)展 各種頻率合成方式的綜合各種頻率合成方式的綜合: : 直接式、間接（鎖相環(huán)）式和直接數(shù)字式頻率合成技術(shù)都直接式、間接（鎖相環(huán)）式和直接數(shù)字式頻率合成技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)有其優(yōu)缺點(diǎn) ，單獨(dú)使用任何一種方法，很難滿足要求。，單獨(dú)使用任何一種方法，很難滿足要求。因此可將這幾種方法綜合應(yīng)用，特別是因此可將這幾種方法綜合應(yīng)用，特別是DDSDDS與與PLLPLL的結(jié)合的結(jié)合, ,可以實(shí)現(xiàn)快捷變，小步進(jìn)及較高的頻率上限?？梢詫?shí)現(xiàn)快捷變，小步進(jìn)及較高的頻率上限。4.3.2 4.3.2 鎖相環(huán)（鎖相環(huán)（PLLPLL）的基本概念）的基本概念u 1. 1.

17、鎖相環(huán)基本工作原理及性能鎖相環(huán)基本工作原理及性能 u 鎖相環(huán)是一個(gè)相位環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)。該環(huán)路由鑒相鎖相環(huán)是一個(gè)相位環(huán)負(fù)反饋控制系統(tǒng)。該環(huán)路由鑒相器（器（PDPD）、環(huán)路濾波器（）、環(huán)路濾波器（LPFLPF）、電壓控制振蕩器（）、電壓控制振蕩器（VCOVCO）及基準(zhǔn)晶體振蕩器等部分組成及基準(zhǔn)晶體振蕩器等部分組成 。鎖相環(huán)控制系統(tǒng)原理圖鎖相環(huán)控制系統(tǒng)原理圖frVrVCOPDLPFVofOVd頻率相等)(ti)(sinttViiimPDLPFVCOM（）（）fi1fi2fo+fi2（b）相減混頻環(huán)）相減混頻環(huán)PDLPFVCOM（）（）fi1fi2fo= fi1+ fi2fo-fi2（a）相加混頻環(huán)

18、）相加混頻環(huán)fo= fi1- fi2混頻鎖相環(huán)混頻鎖相環(huán)+PLLfi1fi2fo= fi1+ fi2-PLLfi1fi2fo= fi1- fi2（c）相加環(huán)簡(jiǎn)化圖）相加環(huán)簡(jiǎn)化圖（d）相減環(huán)簡(jiǎn)化圖）相減環(huán)簡(jiǎn)化圖2. 常用基本鎖相單元常用基本鎖相單元 混頻環(huán)基準(zhǔn)頻率混頻環(huán)基準(zhǔn)頻率fi1fi1的頻率穩(wěn)定度是比較高的，的頻率穩(wěn)定度是比較高的，而能產(chǎn)生連續(xù)可變頻率的內(nèi)插振蕩器產(chǎn)生的而能產(chǎn)生連續(xù)可變頻率的內(nèi)插振蕩器產(chǎn)生的fi2fi2的穩(wěn)定度相對(duì)較差。的穩(wěn)定度相對(duì)較差。實(shí)例：采用教材圖實(shí)例：采用教材圖4-12的電路，的電路，fi1由石英晶體供給，頻由石英晶體供給，頻率為率為2340kHz，其日穩(wěn)定度為，其日

19、穩(wěn)定度為10-610-9/日，取日，取10-6/日。日。fi2為為60 70kHz，日穩(wěn)定度為，日穩(wěn)定度為10-4/日。經(jīng)過一天后穩(wěn)定日。經(jīng)過一天后穩(wěn)定度因素引起的輸出頻率變化為：度因素引起的輸出頻率變化為：.105 . 3f34. 8)10106010102340(6o436321的日穩(wěn)定度約為可得HzHzfffiio可見，可見，fi2的引入使的引入使fo的穩(wěn)定度受到一定影響，但它基本處的穩(wěn)定度受到一定影響，但它基本處于于fi1的穩(wěn)定度，比的穩(wěn)定度，比fi2的穩(wěn)定度要好很多。的穩(wěn)定度要好很多。（a） 諧波倍頻環(huán)諧波倍頻環(huán)VCOPDLPFfO=Nfifi諧波諧波形成形成Nfifo=Nfi（b）

20、數(shù)字倍頻環(huán)）數(shù)字倍頻環(huán)VCOPDLPFfiN倍頻式鎖相環(huán)原理圖倍頻式鎖相環(huán)原理圖fiNPLLNfi（c）倍頻環(huán)簡(jiǎn)化圖）倍頻環(huán)簡(jiǎn)化圖分頻式鎖相環(huán)原理圖分頻式鎖相環(huán)原理圖VCOPDLPFfo=fi/NfiN（b）數(shù)字分頻環(huán)）數(shù)字分頻環(huán)VCOPDLPFfo=fi/Nfi諧波諧波形成形成（a）諧波分頻環(huán)）諧波分頻環(huán)fiNPLLfo=fi/N（c）分頻環(huán)簡(jiǎn)化圖）分頻環(huán)簡(jiǎn)化圖如果如果fi1=10kHz,N=330-500,則則fi1在在3300-5000kHz內(nèi)間內(nèi)間隔為隔為10kHz離散可變。另外，使得離散可變。另外，使得fi2為為100-110kHz，則雙環(huán)合成單元在則雙環(huán)合成單元在3400-5110

21、kHz連續(xù)可調(diào)。連續(xù)可調(diào)。本例合成器被稱為本例合成器被稱為1.7MHz或或1700kHz的合成器的合成器iofNNf)1 . 0(122022-2-2244小數(shù)合成法小數(shù)合成法 LPFLPFVCOVCOPDPDf fo o = =1890kHz1890kHzf f i i =100kHz=100kHz小數(shù)分頻器小數(shù)分頻器( (N+1N+1) )和和N N次次 =18.9=18.9控制電路控制電路 令令 N N= =1818 則則 平均分頻系數(shù)平均分頻系數(shù) 19 9 18 19 1 18.9 18.9 若要平均分頻系數(shù)若要平均分頻系數(shù)=18.6=18.6，怎么控制？，怎么控制？ 19 6 18

22、418.69 1 A22minminnNcoff2minNcoutfKf22022-2-2250 正弦波：預(yù)存正弦函數(shù)表，如圖正弦波：預(yù)存正弦函數(shù)表，如圖3.183.18。 實(shí)例說明：實(shí)例說明： AD9850AD9850是美國(guó)是美國(guó)Analog DevicesAnalog Devices公司生產(chǎn)的公司生產(chǎn)的DDSDDS單片頻率合單片頻率合成器，在成器，在DDFSDDFS的的ROMROM中已預(yù)先存入正弦函數(shù)表：其幅度按中已預(yù)先存入正弦函數(shù)表：其幅度按二進(jìn)制分辨率量化；其相位一個(gè)周期二進(jìn)制分辨率量化；其相位一個(gè)周期360360按按 32min2/2的分辨率設(shè)立相位取樣點(diǎn)，然后存入的分辨率設(shè)立相位取

23、樣點(diǎn)，然后存入ROMROM的相應(yīng)地址中。的相應(yīng)地址中。 2022-2-2251實(shí)用中，改變讀取實(shí)用中，改變讀取ROMROM的地址數(shù)目，即可改變輸出頻率。若的地址數(shù)目，即可改變輸出頻率。若在系統(tǒng)時(shí)鐘頻率在系統(tǒng)時(shí)鐘頻率 cf的控制下，依次讀取全部地址中的相位點(diǎn)，的控制下，依次讀取全部地址中的相位點(diǎn)，則輸出頻率最低。因?yàn)檫@時(shí)一個(gè)周期要讀取則輸出頻率最低。因?yàn)檫@時(shí)一個(gè)周期要讀取2 23232相位點(diǎn)，點(diǎn)間相位點(diǎn)，點(diǎn)間間隔時(shí)間為時(shí)鐘周期間隔時(shí)間為時(shí)鐘周期T Tc c，則，則T Toutout=2=23232T Tc c 因此這時(shí)輸出頻率為因此這時(shí)輸出頻率為圖圖3.19 AD98503.19 AD9850內(nèi)

24、部組成框圖內(nèi)部組成框圖頻率相位碼寄存器頻率相位碼寄存器相位和相位和控制字控制字頻率碼頻率碼3232位位高速高速DDSDDS碼碼 輸輸 入入 寄寄 存存 器器并并 行行8 8位位5 5輸入輸入時(shí)鐘輸入時(shí)鐘輸入復(fù)位復(fù)位頻率更新頻率更新/ /寄存器復(fù)位寄存器復(fù)位碼輸入時(shí)鐘碼輸入時(shí)鐘串行串行1 1位位4040輸入輸入比較器比較器方波輸出方波輸出模擬輸入模擬輸入模擬輸出模擬輸出DACDAC復(fù)位復(fù)位地地V Vs s2022-2-2252322coutff（3.163.16） 若隔一個(gè)相位點(diǎn)讀一次，則輸出頻率就會(huì)提高一倍。依次類推若隔一個(gè)相位點(diǎn)讀一次，則輸出頻率就會(huì)提高一倍。依次類推可得輸出頻率的一般表達(dá)式

25、可得輸出頻率的一般表達(dá)式322coutfkf（3.173.17） 式中式中k k為頻率碼，是個(gè)為頻率碼，是個(gè)3232位的二進(jìn)制值，可寫成：位的二進(jìn)制值，可寫成： 0011303031312222AAAAk（3.183.18） 013031AAAA，對(duì)應(yīng)于對(duì)應(yīng)于3232位碼值（位碼值（0 0或或1 1）。為便于看）。為便于看出頻率碼的權(quán)值對(duì)控制頻率高低的影響，將（出頻率碼的權(quán)值對(duì)控制頻率高低的影響，將（3.183.18）代入）代入（3.173.17）式得：）式得： 0321313023112222AfAfAfAffccccout （3.193.19） 2022-2-2253按按AD9850AD9

26、850允許最高時(shí)鐘頻率允許最高時(shí)鐘頻率f fc c=125MHz=125MHz來進(jìn)行具體說明，來進(jìn)行具體說明，當(dāng)當(dāng)A A0 01 1，而，而A A3131，A A3030，A A1 1均為均為0 0時(shí)，則輸出頻率最低，時(shí)，則輸出頻率最低，也是也是AD9850AD9850輸出頻率的分辨率：輸出頻率的分辨率： HzMHzffcout0291. 04294967296125232min與上面從概念導(dǎo)出的結(jié)果一致。當(dāng)與上面從概念導(dǎo)出的結(jié)果一致。當(dāng)A A31311 1，而，而A A0 0，A A1 1， A A3030均為均為0 0時(shí)，輸出頻率最高：時(shí)，輸出頻率最高：max12562.522coutff

27、MHz應(yīng)當(dāng)指出，這時(shí)一周只有兩個(gè)取樣點(diǎn)，已到取樣定理的最小允應(yīng)當(dāng)指出，這時(shí)一周只有兩個(gè)取樣點(diǎn)，已到取樣定理的最小允許值，所以當(dāng)許值，所以當(dāng)A A31311 1后，以下碼值只能取后，以下碼值只能取0 0。實(shí)際應(yīng)用中，為。實(shí)際應(yīng)用中，為了得到好的波形，了得到好的波形，設(shè)計(jì)最高輸出頻率小于時(shí)鐘頻率的設(shè)計(jì)最高輸出頻率小于時(shí)鐘頻率的1/31/3。這。這樣，只要改變樣，只要改變3232位頻率碼值，則可得到所需要的頻率，且頻率位頻率碼值，則可得到所需要的頻率，且頻率的準(zhǔn)確度與時(shí)鐘頻率同數(shù)量級(jí)。的準(zhǔn)確度與時(shí)鐘頻率同數(shù)量級(jí)。2022-2-2254相位的控制 所謂相位控制，實(shí)際上指的是兩信號(hào)之間的相位差控制。 通過改變一路信號(hào)的初相，可以達(dá)到控制兩個(gè)信號(hào)的相位差的目的。 而初相可由初始相位碼來確定。 相位的控制=初相碼（常量）+頻率碼（增量）2022-2-2255頻率和相位控制原理2022-2-2256頻率和相位控制原理 該實(shí)例中相位碼有48位，而波形存儲(chǔ)器容量（地址）只有14位，對(duì)應(yīng)16384個(gè)地址。每個(gè)波形存儲(chǔ)單元