DDS系统参数选择
相位累加器是实现DDS的核心,ROM的位宽和深度、系统时钟频率、相位累加器的宽度的参数选择是设计满足要求需要考虑的重要参数,这里通过一个例子说明:假设系统时钟为50M, ROM的位宽为8位,即把一个正弦波的峰峰值用8位数据(256个点)来量化,则需要512个点去表示一个周期的正弦波,设置ROM表的深度为512。
因为ROM的深度为512(2^9)位,所以相位累加器要大于9位,只需取高9位作为ROM的输入地址,低位作为累计量。假设相位累加器是16位位宽,因此高9位作为ROM的地址输入。
频率控制字是相位累计器每次加的值,如果我们要得到这个假设系统的基频,则需要每个时钟沿都对ROM的地址加1,即16位相位累加器的第7位加1(见图2),则输入的控制字Fword为1000_0000,产生的基频为50M/512= 97656.25Hz,其中512是ROM的深度,也是2^16循环计数一次的个数,其取值为2^16/Fword。所以输出频率(Fout)可以用公式表示为:Fout=50M/(2^16/Fword)。假设系统频率为Fclk,相位累加器的位宽为N,则Fout=(Fclk*Fword)/2^N。我们可以通过设置不同的Fword大小来调节输出的正弦波频率。
图2:每次对第7位加1
在这个例子中Fword每加1即输出频率改变50M/2^16= 762.939453125,所以输出频率的最小分辨率约为763Hz,系统输出的最小频率也为763Hz;又因为当不断增加输出正弦波的频率的时候会跳过很多点去采样ROM表的数据,对于本例中如果系统要求一个周期必须输出16个正弦波的采样点,则满足要求的最大正弦波频率为50M/16=3.125MHz,则该设计满足要求的频率约为763Hz~3.125MHz,其中输出正弦波频率的最小分辨率约为763Hz。
由此可以知道在设计一个优良DDS之前首先我们需要知道DAC的位宽、输出频率范围、频率分辨率和最小周期采样点个数,根据这些要求我们可以通过计算出满足要求的系统的时钟频率、ROM位宽,数据深度、相位累加器的宽度这些参数满足设计的需求。
相位调整器是在把每次给ROM表的地址加上一个输入的一个固定偏移量即相位控制字Fphase,其位宽和ROM的地址位宽相同即可。
————————————————
页:
[1]