[發明專利]一種具有精密相位控制功能的多通道DDS信號發生器

無效

• 申請號: 201010130397.8
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101799704A
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 劉科;田書林;肖寅東;王厚軍;黃建國;文曉琴
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G06F1/03
• 分類號: G06F1/03
• 代理公司: 北京市路盛律師事務所 11326
• 代理人: 溫利平

技術領域

本發明涉及一種基于DDS的多通道信號發生器，具體來講，涉及一種具有 精密相位控制功能的多通道DDS信號發生器。

背景技術

DDS(Direct?Digital?Synthesis直接數字合成)信號發生器是目前信號發生 器的主流產品，其具有低成本、低功耗、高分辨率、快速轉換時間、可以產生 任意波形以及切換時輸出波形相位連續等特點。

DDS信號發生器的基本原理是基于取樣技術和計算技術，通過數字合成來 生成頻率和相位對于固定的參考頻率可調的信號。以兩通道DDS信號源為例， 其結構如圖1所示，主要包括時鐘發生器1、通道1相位累加器201和通道2相 位累加器301、通道1相位加法器202和通道2相位加法器302、通道1波形查 找表203和通道2波形查找表303、通道1數模轉換器(DAC)204和通道2數 模轉換器(DAC)304。

時鐘發生器1產生采樣時鐘信號CLK。每一個采樣時鐘的上升沿，N位的 通道1相位累加器201、通道2相位累加器301的輸出分別與通道1、2的頻率 控制字K1、K2進行一次累加操作，輸出的高A位分別送到通道1相位加法器 202、通道2相位加法器302分別與通道1、2相位控制字P1、P2相加，實現波 形的初始相位控制，通道1相位加法器202、通道2相位加法器302的輸出分別 作為地址信號對通道1波形查找表203、通道2波形查找表303進行尋址，將波 形的相位信息轉換為幅度信息，通道1數模轉換器(DAC)204和通道2數模轉 換器(DAC)304完成數字波形到模擬波形之間的轉換，輸出用戶想要的波形信 號。輸出頻率f_o，采樣頻率f_c之間的關系可表示為：

fo=K2Nfc]]>其中K＝K₁，K₂?????????????????????????????(1)

不考慮模擬通道的影響，要想實現輸出通道間的相位差，可通過調節通道1、 2的初始相位偏移值，即相位控制字P1、P2來實現輸出信號的不同相位。由采 樣原理可知，如果通道1、2采樣時鐘與頻率控制字相同，同時設定相同的或不 同的相位控制字P1、P2，那么在原理上就具備了實現輸出兩路具有一定相位差 的同頻信號的可能性。通過設置不同的相位控制字P1、P2，可實現輸出波形初 始相位的改變。由圖1可知，輸出信號的初始相位為：

po=P2A2π]]>其中P＝P₁，P₂????????????????????????????????????(2)

根據公式(2)設置通道1、2的相位控制字P1、P2，理論上即可實現不同通 道輸出信號的不同相位值。

在一些應用中，不僅需要多路信號同時輸出，還要求輸出的多路信號保持 一定的相位關系。要求嚴格的場合，兩通道輸出信號之間的相位偏差甚至小于 0.1°。由于電路布局布線、不同芯片間延遲時間的差異，往往會造成通道間采樣 時鐘的偏差以及輸出通道間的延遲，反映在輸出信號上，則是實際相位與理想 相位之間的相位誤差較大。因此，對于相位精度要求高的場合，單純從物理上 保證非常困難。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種具有精密相位控制功能的 多通道DDS信號發生器，使輸出波形信號的相位差誤差減小。

為實現上述發明目的，本發明的具有精密相位控制功能的多通道DDS信號 發生器，包括：

時鐘發生器，用于產生采樣時鐘信號；