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[size=1.57143em]很多系统需要时钟输入，某些 RF 应用需要快速、精确地提供一些特定频率。尽管模拟合成技术已经沿用了数十年，但是直接数字合成技术于 20 世纪 70 年代开始流行开来。 锁相环频率控制[size=1.16667em]所有闭环模拟控制的原理都是一样的，而不论所控制的是马达还是真空管振荡器。有一个设备（被控制对象）、一种指定所需输出条件的输入、一种确定错误（当前的输出偏差）的量度或累积块、以及一个能够调整设备操作以获取所需输出的控制块。在原理图中，控制块常与设备相组合，因为调整控制 元件与调节设备输入的联系非常紧密。 [size=1.16667em] [size=1.16667em]锁相环控制跟标准的发电站控制环类似。PLL circuits controlled vacuum tube oscillators, but modern chips are designed for on-board crystal control.所需的频率发生器为压控振荡器 (VCO)，很多集成 电路将其集成到设备中，仅需要使用一般的无源元件即可运行。MC14046B 是来自安森美 半导体的产品，诸如这种设备包含相位比较器、VCO、源极跟随器、保护二极管以及滤波 电路，以产生缓冲输出，后者可作为标准振荡器的输出来使用。 [size=1.16667em] [size=1.16667em]PLL 控制回路，摘自安美森半导体 MC14046B 数据表 [size=1.16667em]顾名思义，压控振荡器是一种可以根据输入电压来变更频率的振荡器。它们通常使用水晶制成，后者可造成因温度而引发的频移或高抖动。控制回路本身受模拟部件的速度的支配，对某些设计来说可能速度不够快。可合成频率的范围和粒度对现代系统而说可能不够用，尤其是通讯领域的系统更是如此。 直接模拟合成：理论与现实[size=1.16667em]基于锁相环路频率控制的常见合成架构有两种。锁相环路可允许您对两种频率进行相乘，从而获得一个新的频率，这种新的频率不是任一初始频率的直接谐波。这就意味着，您只需运用乘法运算即可获得 20 个时钟源，而无需借助于 100 种晶体来获得 100 个非谐波频率。实际上这会动用 20 多个相位比较器集成电路来获得真正的动态频率捷变，但相比使用 100 种晶体，其物料成本和占用的电路板空间会双双下降。 [size=1.16667em]这种只借助乘法的技术被称为乘法滤波器或混合滤波器架构。更为复杂的版本称为混合/乘法-混合-分频架构，该架构同时用到乘法技术和时钟分频器。 [size=1.16667em]时钟可使用标准逻辑进行二等分、四等分等操作，并且还有一些集成电路可供您动态地选择分频等级。这些集成电路通常还可提供相位匹配和缓冲，以使输出信号的直接作用最大化。
[size=1.16667em]尽管模拟合成技术在理论上无懈可击，但在实施过程中的诸多挑战激励行业不断寻找更好的解决方案。相比于开关振荡器，混合滤波器设计是更好的替代方案，这是因为其使用更少的振荡器，却能维持相位记忆，相位记忆是指允许振荡器维持初始输出频率相位的一种特性。在使用混合-滤波器-分频架构时，这种特性常会受损。并非所有应用都需要精准的相位匹配，但在诸多合成的频率“问题”中，ø=0 的生成波远低于高精度扫描系统的理想值。 直接数字合成 - 先进性能[size=1.16667em]直接数字合成属于信号合成的范畴。所有个体组件或组成部分均已出现了很长时间，并且在各种各样的应用当中独立使用，但是不同部件相结合却创造出了一种近乎适用于所有场景的新产品。 [size=1.16667em]尽管相比于模拟合成中的 VCXO，直接数字合成器有时会被称为数控振荡器 (NCO)，但严格来讲，称其为“振荡器”是错误的，因为该设备没有任何部件发发生振荡。恰恰相反，数字元器件生成的能够在数模转换器 (DAC) 运行的样本波形，接近于真正的模拟正弦波。 [size=1.16667em]DDS 集成电路需要一种来自处理器 的输入，这种输入叫作“控制字”。控制字的位宽决定了 DDS 能够创建的最大操作步数。这种输入连同一个已知的时钟频率一起进入相位累加器，后者在模拟控制系统中起到错误块的作用，并进行离散数学积分。相位累加器的输出值是二进制的（在某些先进架构中是十进制的）字，进入正弦映射查找表。说白了，查找表不过就是存储在内存中的一个表格，而这个阶段的输出则是一种数字化的正弦波形近似值。随后，样本波形通过 DAC 和外部滤波电路创造出平顺的模拟正弦波形。 [size=1.16667em]相比于模拟合成解决方案，严格意义上的数字元器件可以运行得极为快速和精确，前者往往受限于输入时钟的准确度，而非因累加器或内存造成的限制。但是，DAC 会带来信号衰减等问题，而信号速度是产生有用波形所必需突破的瓶颈。因此，在一个完整的 DDS 中，DAC 是限制性能的典型元器件。Analog Devices 等厂商会借助多重高总线宽度 DAC 等技术来实现高性能。
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