[发明专利]一种具有精密相位控制功能的多通道DDS信号发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于DDS的多通道信号发生器，具体来讲，涉及一种具有 精密相位控制功能的多通道DDS信号发生器。

背景技术

DDS(Direct Digital Synthesis直接数字合成)信号发生器是目前信号发生 器的主流产品，其具有低成本、低功耗、高分辨率、快速转换时间、可以产生 任意波形以及切换时输出波形相位连续等特点。

DDS信号发生器的基本原理是基于取样技术和计算技术，通过数字合成来 生成频率和相位对于固定的参考频率可调的信号。以两通道DDS信号源为例， 其结构如图1所示，主要包括时钟发生器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数模转换器(DAC)204和通道2数 模转换器(DAC)304。

时钟发生器1产生采样时钟信号CLK。每一个采样时钟的上升沿，N位的 通道1相位累加器201、通道2相位累加器301的输出分别与通道1、2的频率 控制字K1、K2进行一次累加操作，输出的高A位分别送到通道1相位加法器 202、通道2相位加法器302分别与通道1、2相位控制字P1、P2相加，实现波 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的输出分别 作为地址信号对通道1波形查找表203、通道2波形查找表303进行寻址，将波 形的相位信息转换为幅度信息，通道1数模转换器(DAC)204和通道2数模转 换器(DAC)304完成数字波形到模拟波形之间的转换，输出用户想要的波形信 号。输出频率f_o，采样频率f_c之间的关系可表示为：

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

不考虑模拟通道的影响，要想实现输出通道间的相位差，可通过调节通道1、 2的初始相位偏移值，即相位控制字P1、P2来实现输出信号的不同相位。由采 样原理可知，如果通道1、2采样时钟与频率控制字相同，同时设定相同的或不 同的相位控制字P1、P2，那么在原理上就具备了实现输出两路具有一定相位差 的同频信号的可能性。通过设置不同的相位控制字P1、P2，可实现输出波形初 始相位的改变。由图1可知，输出信号的初始相位为：

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

根据公式(2)设置通道1、2的相位控制字P1、P2，理论上即可实现不同通 道输出信号的不同相位值。

在一些应用中，不仅需要多路信号同时输出，还要求输出的多路信号保持 一定的相位关系。要求严格的场合，两通道输出信号之间的相位偏差甚至小于 0.1°。由于电路布局布线、不同芯片间延迟时间的差异，往往会造成通道间采样 时钟的偏差以及输出通道间的延迟，反映在输出信号上，则是实际相位与理想 相位之间的相位误差较大。因此，对于相位精度要求高的场合，单纯从物理上 保证非常困难。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有精密相位控制功能的 多通道DDS信号发生器，使输出波形信号的相位差误差减小。

为实现上述发明目的，本发明的具有精密相位控制功能的多通道DDS信号 发生器，包括：

时钟发生器，用于产生采样时钟信号；