本站原创【摘 要 】基于直接数字合成技术（DDS,Direct Digital Synthesic）的任意波形发生器应用广泛.现场可编程逻辑阵列（FPGA）利用DDS技术输出数字信号,再通过DA芯片输出模拟信号,其采样速率一般只有200MS/S.而集成于FPGA内部的并串转换器OSERDES的复用技术给出一种更高速率的任意波形发生器设计方案,任意波形采样速率可达1GS/S.最后通过仿真验证了方法的可行性.
【关 键 词 】直接数字合成；任意波形发生器；现场可编程逻辑阵列；并串转换
1.引言
随着电子技术的发展,对波形信号的要求也越来越高,通过数字方法生成频率和相位相对固定且可调的技术[1],即DDS技术日益成熟；它具有频率转换时间短,频率分辨率高,频率和相位可编程,控制灵活方便的优点,缺点是输出杂散大.在测试设备中则作为标准信号源,频率合成器被称为许多电子系统的“心脏”[2].而设计通常采用FPGA及专用DDS芯片的方案,然后经过数模转换和低通滤波以生成所需信号,由于存储器及全局时钟的限制,采样时钟速率往往不能满足要求,这就需要调用FPGA内部集成的并串转换器OSERDES,使系统工作在更高的时钟频率.
2.DDS基本原理
DAC5681是由TI公司一款高性能的数/模转换器,支持16bit高精度LVDS有符号数输入以及高1GSPS采样速率,内置8个输入FIFO以及片上延迟锁相环,同时在信号失真及噪声方面有很好的表现.DAC5681为双时钟输入,在DCLK时钟作用下数据进入FIFO缓存,SCLK时钟控制数模转换后输出.
3.1 时钟分配关系
3.2 仿真结果
4.结束语
在DDS基础上介绍了OSERDES复用技术,结合高速DA转换芯片,大大提高了波形采样速率,不过此方案存储同一波形数据存在需占用四个内存的缺点,由于内存空间有限,扩大了截断输出误差,造成波形杂散大.每种方法都有其自己身的优缺点,使用设计方法的选择,可根据现有硬件资源、环境情况及各个方法的特点进行取舍.