德思特技术 | 掌握 DDS 信号源两大关键技术：相位偏移与相位相干操作模式详解

在上一期内容中，我们系统介绍了 DDS 设置中固有频率与幅度斜率的相关知识，并深入探讨了其中存在的量化误差——包括时间量化误差、行为时间误差与值量化误差。本期我们将进一步聚焦相位行为，为大家解析相位偏移模式以及相位相干操作/相位跳变模式的相关内容。

 

一、频率改变时的相位连续性原理

在频率变化时保持相位连续，可以通过包含相位累加器 θᵢ(z) 的更完整数学模型来解释：

uCore,(2)=sin(0i(2)+ φi)·Ai Oi(z)=θi(z-1)+ 2π· fi /fs

在系统复位或发生相位跳变时，相位累加器初始状态为：

θi(0)=0

从上述公式可看出，改变频率 fᵢ 仅影响每个时钟周期内的相位增量（2π fᵢ / f_s），而相位累加器的输出本身并不直接突变，仅随时间逐步变化。例如，将频率设置为 0 会导致相位累加停止增长，而在相位相干模式下操作 DDS 则可能主动引发相位跳变。

 

二、相位偏移模式

默认情况下，将初始相位 φᵢ 从 51° 调整至 52°，会使输出信号的相位相对于前一状态发生 1° 的变化。这种行为类似于传统台式设备中通过旋钮连续调节相位的操作方式。该模式可应用于相移键控（PSK）等调制方案中。

 

三、相位相干操作相位跳变模式

某些应用程序涉及相位相干的频率切换， 其中每次频率切换时相位都会跳变。 在这种时分复用方式下， 可以使用单个DDS核心同时输出多个频率。 实际上，这与将所有频率同时求和相比，模拟路径所需的动态范围更低。

如前所述，相位通常是连续的，但DDS模块还具有相位跳变模式，该模式在每次设置相位时都会将相位累加器θi(z)重置为0。

下图显示了两个不同的频率，它们被时分复用到单个 DDS 核心上。平均而言， 频率频谱将显示这两个频率，尽管只使用了一个核心。 在现实世界的应用程序中，建议选择远低于所需信号频率的切换频率，以减少切换杂波的影响。

 

为了实现这种行为，需要在切换点同时设置频率和相位。 要计算切换点所需的相位 (°)，只需要一个简单的计算：

中间的所有值都由德思特的任意波形发生器进行计算。因此，可以使用所有DDS核心的切换频率在100 kHz 范围内轻松地进行频率切换，从而有效地将 DDS 可以生成的音调数量增加一倍。