直接数字频率合成器 (DDS)测试方法研究

2012-12-10蔡志刚王晓晗魏建中

电子产品可靠性与环境试验 2012年4期

关键词：信号

蔡志刚，王晓晗，魏建中

（工业和信息化部电子第五研究所，广东广州 510610）

0 引言

直接数字频率合成器（DDS或DDFS：Direct Digital Synthesizer或Direct Digital Frequency Synthesizer）采用了一种从相位概念出发直接合成所需波形的合成原理[1]，这种新的合成原理预先将波形各相位与幅值的对应关系储存在高速存储器中，形成一种固化的波形表。理论上可以储存任意形状的波形，常见的波形为正弦波、三角波等，工作时利用高速存储器作查寻表，然后通过集成高速数模转换器（DAC：Digital Analog Converter）、低通滤波器输出已经用数字形式存入的波形。近十几年间，随着微电子技术的迅速发展，DDS器件得到了飞速的发展，它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的姣姣者。其优点体现在相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号以及多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面，并具有极高的性价比，是实现设备全数字化的关键核心器件，是国家重大专项研发器件。

1 概况

DDS器件内部既包含数字部分，也包含模拟部分，属于单片混合信号集成电路。一般而言，内部有模拟锁相环（PLL：Phase-locked Loop）、输入输出（I/O）接口、寄存器、频率累加器、相位累加器、高速静态存储器（SRAM）、数/模转换器（DAC）和超高速比较器等模块，对测试系统的速度、精度要求特别高，测试比较困难。另外，DDS器件的测试参数众多，部分参数属于射频（RF：Radio Frequency）参数范畴，如无杂散动态范围（SFDR： Spurious Free Dynamic Range）、相位噪声（PN：Phase Noise），自动化测试难度大、实现成本高。