DDS在函數(shù)發(fā)生器應(yīng)用中的優(yōu)點
在電子行業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施和制造等領(lǐng)域，函數(shù)發(fā)生器都是有效的通用儀器。它可以生成不同頻率和幅度的大量信號，用來評估新電路的運行情況，代替時鐘信號，對新產(chǎn)品進(jìn)行制造測試，及用于許多其它用途。
自第一部正弦波發(fā)生器問世以來，函數(shù)發(fā)生器的設(shè)計已經(jīng)發(fā)生了多次演進(jìn)，在當(dāng)前數(shù)字領(lǐng)域中，大多數(shù)新型函數(shù)發(fā)生器(如Agilent 33220A)正采用一種新技術(shù)，稱為直接數(shù)字合成(DDS)。DDS在大部分操作中使用數(shù)字電路，從而提供了數(shù)字操作擁有的許多優(yōu)勢。由于信號只在合成的最后階段轉(zhuǎn)換到模擬域中，所以在多個方面降低了函數(shù)發(fā)生器的復(fù)雜度，提高了函數(shù)發(fā)生器的穩(wěn)定性。
從本質(zhì)上看，DDS是一個以恒定高頻率運行的多位計數(shù)器。在溢出時，通過利用一個多位控制字來設(shè)置計數(shù)器步進(jìn)的尺寸，允許計數(shù)器過零。計數(shù)器的高階位用來尋址存儲設(shè)備，該設(shè)備保持有生成的一個波形周期的數(shù)字記錄。高頻時鐘每前進(jìn)一單位，計數(shù)器便步進(jìn)一次，存儲器也將生成一個新的地址字，而新的波形數(shù)據(jù)值將會發(fā)送到DAC。DAC輸出的是取樣模擬波形，該波形經(jīng)重構(gòu)濾波器之后由發(fā)生器輸出。
DDS的主要優(yōu)點之一是輸出信號的頻率精度可以達(dá)到作為發(fā)生器參考信號使用的晶體控制振蕩器的水平。如果想實現(xiàn)更高的精度，也可以采用函數(shù)發(fā)生器本身的溫度補償晶體振蕩器產(chǎn)生。這些信號可以提供高于0.1PPM的頻率精度。在許多情況下，函數(shù)發(fā)生器還可以把頻率鎖定到外部實驗室頻率參考源上，從而生成超高精度的信號。
在許多實驗室工作臺上，另一部儀器如頻率計數(shù)器可以提供最精確的恒溫器控制的時鐘振蕩器，其輸出參考信號可以作為DDS 函數(shù)發(fā)生器的參考信號使用。在其它高精度測量實驗室中，將通過在每個工作臺上探測10MHz 標(biāo)準(zhǔn)頻率參考信號，以實現(xiàn)這一目的。根據(jù)數(shù)字電路的特點，DDS電路可以鎖定在這一頻率，從而提供與參考標(biāo)準(zhǔn)一樣精確的信號。
DDS的第二個優(yōu)點與第一個優(yōu)點相關(guān)：DDS發(fā)生器可以生成非常高的頻率精度。DDS 信號發(fā)生器的數(shù)字電路可以實現(xiàn)與數(shù)字電路相同的頻率精度。如果DDS電路有一個48位計數(shù)器，它可以提供高達(dá)48位的頻率分辨率，而且日前，某些DDS合成器使用了位數(shù)更多及分辨率更高的計數(shù)器。
