T04 - DSS

• Direct Digital Synthesis

• -> erzeugen analoger wellen mithilfe von

• zeitlich veränderlichen digitalen signalen

• mit anschließender DA-Wandlug

• => wie PPL nur mit digitaler steuerung anstatt analogem Referenzsignal

• PPL nicht genau (da analog)

• PPL outputs nicht garantiert stabil

• DDS erlaubt schnelles einstellen und halten von Frequenzen

• schnelles umschalten zw. frequenzen

  • -> gut geeignet zum testen

  • und für kommunikationsanwendungen

• feine frequenzauflösung

  • (w-Hz - 400 MHz) mit 1GHz clock

• kostengünstig, kompakt, stromsparend

• nicht nur sinus -> auch dreieck, quadr. signale, und andere erzeugbar

=> digitales äquivalent zum analogen Oszillator

• Phaseninkrement

• Phasenregister

• Phasen/Amplituden Converter

• F_clock

• DAC

• Tiefpass

  
  

• hält aktuellen Wert der Phase

• -> wird jeden Takt um das Phaseninkrement erhöht

• hat überlauf sodass nach i.e. 2pi / 360 grad wieder auf null springt…

• Look-Up table

• weißt jeder Phase eine Amplitude zu

  • i.e. cosinus wäre

  • links: 0-2pi

  • rechts cos(0-2pi)

• Nach Phasen/Amplituden converter haben wir zeitdiskretes signal

• mit signalwerten zu jedem systemtakt

• => erzeugt zeitkontinuierliches signal daraus (treppenfunktion…)

• Nach DAC -> treppenfunktoin

• TP um signal zu “smoothen”

• von der breite des codeworts

• -> mehr bit für phaseninkrement

• -> genauere auflösung…

• f_s -> systemtakt

• 2^(bp) -> anzalt möglicher Phaseninkremente

  • mit bp = codewortbreite

• auflösung: f_s/2^(bp)

• => entspricht distanz zwischen zwei einstellbaren frequenzen

• max. ausgangsfrequenz entspricht

• f_s / 2

• da f_s die “abtastrate” ist

• und f_s >= 2 * f_max

• gilt:

• f_max <= f_s / 2

• => deshabl max f_max = f_s/2

• m=1 -> jeder Wert in lookup table wird ausgegeben

• m=2 -> jeder zweite wert in lookup table wird ausgegeben

• => m = n vern-facht die frequenz des ausgangs im vergleich zur taktfrequenz

-> Gewünschte frequenz:

• f_d = M*f_s / N

• mit N = 2^(bp)

• realisiert durch initialisierung des DSS

• -> wert != 0 -> “start” mit anderer phase…

• beliebig implementierbar

• -> ermöglicht erzeugen vieler verschiedener (periodischer) Funktionen

• möglkichkeit der implemenierung eines algorithmus auf den pahsenwerten

• sägezahn

  • -> direkt ausgabe der Phase

• dreieck:

  • phase als binärzahl mit vorzeichen interpretieren

  • -> davon das absolute nehmen

• vor allem von

• - Clock

• - DAC

• leicht (ohne DAC) auf

  • FPGS

  • Digitalen Signalpürozessoren (DSP)

• implementierbar

• extrem schnelle sprunggeschwindigkeiten

  • abstimmung in my-Hz schritten

  • phasenabstummut in sub-winkelgraden

• keine manuelle abstimmung notwendig

  • keine probleme wie bei analogen PPL

    • e.g. bauteilalterung

    • temparaturdrift

• sehr genau einstellbare und konstante ferquenz

  • da durch digitalen wert einstellbar

  • aber: wird damit erkauft das man nur diskret/stufenweise den frequenzbereich einstellen kann!