Übung 4

• direct digital synthesis

• zum erzeugen analoger wellen (meist sinuswellen)

• -> mithilfe von zeitlich veränderlichen digitalen signalen mit anschließender DA-wandlung

• analoge systeme (i.e. regulärer oszillator)

  • nicht genau

  • und outputs nicht garantiert stabil

• -> i.e. durch temparaturschwankungen, bauteiltoleranzen…

  
  

• schnelles einstellen und halten von frequenzen

• schnelles umschalten zwischen frequenzen

• feine frequenzauflösung

• kostengünstig

• kompakt

• stromsparend

• 1Hz - 400 MHz

• mit 1GHz clock

• nicht nur auf sinuswellen beschränkt

• -> kann auch dreieckige, quadratische signale erzeugen

• digitales äquivalent…

• eingang 1: steuerwort (gibt gewünschte frequenz an)

• eingang 2: taktsignal unserer systemuhr

• haben: steuerwort

• zu jedem takt geben wir das phasen register aus, wodurch aktueller wert im phasen register durch phasenakkumulator mit steuerworkt erhört wirt

  • -> irgenwann überlauf -> setzt phasenregister wieder zurück auf null-wert (steuerwort)

• auch zu taktsignal: aktueller wert in phasenregister wird an lookup table (phase zu amplituden abbildung) gegeben

• was dann in den D/A wandler kommt und die schwingung erzeugt

• größeres steuerwort

• -> schnellerer überlauf

• -> schnellere schwingung

• -> höhere frequenz…

• den aktuellen wert der phase

• -> initial: 0

• -> überlauf bei > 2 pi … (rücksetzen auf anfang…)

• => je schneller das passiert (i.e. weniger taktschritte benötigt) desto höher die frequenz

• mit der breite des codeworts M (steuerwort mit dem phasenakkumulator inkrementiert wird)

• typisch: 32 bit

auflösung:

frequenz systemuhr / 2 ^ bp

=> i.e. taktfrequent / 2^codewortbreite

• hängt von systemtaktfrequenz ab

• -> nyquist shannon theorem…

• => maximale ausgangsfrequenz = hälfte systemtaktfrequenz

• => fs/2

• eingang: tuning work/phase step M

• => phasenakkumulator liefert addresse um den sinuswert in der tabelle zu addresieren

• => i.e. eingang M = 2 (i.e. phasenakkumulator wird immer um 2 erhöht)

• -> gib jeden 2ten wert der sinustabelle aus

• => liefert sinusschwungung mit doppelter frequenz…

• M = N * (fd / fs)

• mit N = wortbreite (i.e. 2^32); fs = systemtaktfrequenz; fd = desired frequenz

• initialisierung der phasenregisters mit einem wert != 0

• 
  

• lookup table verändern

• -> da durch phasenregister nur aktuelle phase angegeben wird

• -> brauchen wir in der lookup table nur zuweisungen von phase -> wert…

• phasenwert als binärzal mit vorzeichen interpretieren

• -> absolut wert dieser zahl nehmen

• vor allem von

  • der genauigkeit / qualität der Clock

  • und der DACs (digital analog wandler)

• auf FPGAs

• auf digitalen signalprozessoren (DSP)

• winkelmodulation

• amplitudenmodulation

• extrem schnelle sprunggeschwindigkei

• möglichkeit der abstimmung im mikro herz schritten

• möglichkeit der phasenabstimmunt in sub-winkelgraden

• DDS eliminiert notwendigkeit für manuelles abstimmen

• -> hat auch nicht probleme der analogen PPL in verbindung mit bauteilalterung und temperaturdrift

• DDS: einstellung der frequenz direkt über diskreten zahlenwert

• -> sehr genau eingestellte frequenz

• -> die auch konstant bleibt (im rahnem der spezifikation des bauteils, bz. der komponenten der schaltung)

• man hat nur einen stufenweise (diskret) einstellbaren frequenzbereich