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摘 要：介绍了直接数字频率的工作原理和结构合成器。本文选择查找表的技术，因为它有很多设计DDS优势，如消费较少的硬件资源，结构简单，输出只有小延迟等等等等。作为一个结果，信号发生器可以产生许多波形具有良好的稳定性和高频率分辨率。最后，测试表明，三角信号频率的输出波形是大于1MHz和最高正弦波频率为30MHz，峰峰值在～ 4V电压连续可调范围。研究结果将为该研究提供理论指导。
0 引言
随着微电子技术的迅速发展，直接数字频率合成器技术外观。该技术已被广泛用于通信系统，因为它比传统的频率合成器技术在相对带宽上的优势，调制功能，相位连续性，相位噪声，任意波形输出，分辨率高，集成方面。许多的任意波形发生器是基于专用DDS最近。然而，该芯片已固化，使灵活性差。因此，本文设计基于FPGA任意波形可根据完整的DDS系统设计采用Altera公司的Cyclone II系列器件[1-5] DDS原理。
1 DDS的工作原理及结构
DDS系统的核心是N位相位累加器，它由N位全加器和n位累加器登记。该寄存器将在一个累积的时间输出相位数据馈送到N位全加器和加法器的输入相位控制字K时，每个时钟脉冲触发一次，然后将蓄能器寄存器的数据输入的结果添加到相位蓄能器和下一个时钟相位控制数据的作用继续下去。因此，该相位器在参考时钟作用下完成线性相位累积。每个相位在线性查找表中有相应的幅度，它完成一个周期时的相位蓄能器溢出作用。周期信号的DDS合成时间。相位累加器溢出频率DDS输出信号的频率。最后，它可以得到一个完整的波/输出数据的变化和低通滤波器。的相位和振幅之间的对应关系是显示在图2。每个阶段是对应于一个特定的大小。相位已完成一个周期的幅度对应完成一个周期。它是基本原理的之间的相位和幅度DDS DDS输出波形的频率，f0和时钟频率fc的关系，和时钟控制字可以用公式表示（1）。
（1）
在频率控制字的地方，是相位的输出的宽度。K时等于1，最小频率输出系统可以用公式表示（2）。
（2）
△f是DDS频率的最小分辨率和它有关系的相由上述方程输出位宽度。例如，系统的最小分辨率的频率是0.00582hz当n等于32和FC等于25Hz。
2相位累加器
DDS相位累加器是一个最重要的系统模块。它可以增加数量为了实现高精度的相位累加。但也增加了复杂性该系统的整个系统的速度和限制。流水线是一种常用的技术高速电路中，使用流水线技术可以提高系统的转换率，提高系统的工作频率和精度。流水线技术的主要思想是把一个复杂的计算步骤分解成多个简单的步骤。它是为了积累一个32位操作，拆分成四个8位的累积操作和一个形成四级管道结构。
3线性查找表
波形整形时，他只需存储1 / 4周期数据信息。这是一个占用资源少、质量好的输出波形信号的好方法。首先，它得到了所需的振幅数据用MATLAB和数据存储在存储单元。然后，它可以设计存储单元采用256 Altera公司设计提供的IP核和ROM的深度8存储单元宽度。
4 DAC模块的设计
DAC芯片硬件模块的应用研究，其特点是高速度、低功耗、高线性度，采样率125mps为了满足设计要求，实现高速。电路原理图如图所示。该电路的输出结构是一个输入的八为了抑制噪声的差分模式。
低通滤波器模块的设计
它可以简化外部低通滤波器设计的需要，因为它已经完成了滤波器带杂散抑制FPGA。因此，它可以设计一个八阶Butterworth滤波器和40MHz带宽。
测试分析结果
它可以通过在使用泰克示波器的带宽为100MHz测试整个系统的功能完成整个系统设计。测试的结果是下列参数。
（1）波形：正弦波，方波，三角波，锯齿波。
（2）频率范围（正弦波）：> 25MHz；
（3）频率分辨率：0.023hz；
（4）电压50mV～ 5V
它可以清楚地知道峰值，峰值，频率，振幅，频谱和其他参数泰克示波器波形的时频锯齿波1.157mhz和峰峰值振幅3.44v。新浪波的频率和振幅26.88mhz峰峰0.944v。新浪波频率19.9hz和峰值振幅2.1V。方波的频率1.162mhz和峰值振幅3.12v.the三角波的频率是1.162mhz和峰值幅度不同。
输出波形和频谱平滑平坦。输出波形的频率从实验结果中满足设计要求。它可以看到设计的结果是接近理论用地也能说明设计结果是正确的。
5 总结
本文设计了正弦波、方波、三角波、锯齿波发生器DDS技术。最后，实验研究可以验证的一致性和准确性理论分析。
参考文献
[1] 刘玉梅，白锐，薛煜东，等.光伏电池最大功率跟踪系统的建模与仿真[J].辽宁工业大学学报，2014 ，34（3） ：141 —145 .
[2] 茆美琴，余世杰.带有MPPT功能的光伏阵列Matla通用仿真模型[J].系统仿真学报，2005，17（5）：1248 —1250 .
[3] 邓卫超，朱凌.基于MATLAB的光伏电池阵列MPPT仿真研究[J].电源技术，2012，36（2）：209 —211.
[4] 陈晓君.基于boost电路的MPPT光伏发电系统研究[D].杭州：浙江工业大学，2014 .
[5] 郝晶莹，王胜辉，金月新，等.基于改进扰动观察的光伏发电最大功率跟踪研究[J].沈阳工程学院学报.
0 引言
随着微电子技术的迅速发展，直接数字频率合成器技术外观。该技术已被广泛用于通信系统，因为它比传统的频率合成器技术在相对带宽上的优势，调制功能，相位连续性，相位噪声，任意波形输出，分辨率高，集成方面。许多的任意波形发生器是基于专用DDS最近。然而，该芯片已固化，使灵活性差。因此，本文设计基于FPGA任意波形可根据完整的DDS系统设计采用Altera公司的Cyclone II系列器件[1-5] DDS原理。
1 DDS的工作原理及结构
DDS系统的核心是N位相位累加器，它由N位全加器和n位累加器登记。该寄存器将在一个累积的时间输出相位数据馈送到N位全加器和加法器的输入相位控制字K时，每个时钟脉冲触发一次，然后将蓄能器寄存器的数据输入的结果添加到相位蓄能器和下一个时钟相位控制数据的作用继续下去。因此，该相位器在参考时钟作用下完成线性相位累积。每个相位在线性查找表中有相应的幅度，它完成一个周期时的相位蓄能器溢出作用。周期信号的DDS合成时间。相位累加器溢出频率DDS输出信号的频率。最后，它可以得到一个完整的波/输出数据的变化和低通滤波器。的相位和振幅之间的对应关系是显示在图2。每个阶段是对应于一个特定的大小。相位已完成一个周期的幅度对应完成一个周期。它是基本原理的之间的相位和幅度DDS DDS输出波形的频率，f0和时钟频率fc的关系，和时钟控制字可以用公式表示（1）。
（1）
在频率控制字的地方，是相位的输出的宽度。K时等于1，最小频率输出系统可以用公式表示（2）。
（2）
△f是DDS频率的最小分辨率和它有关系的相由上述方程输出位宽度。例如，系统的最小分辨率的频率是0.00582hz当n等于32和FC等于25Hz。
2相位累加器
DDS相位累加器是一个最重要的系统模块。它可以增加数量为了实现高精度的相位累加。但也增加了复杂性该系统的整个系统的速度和限制。流水线是一种常用的技术高速电路中，使用流水线技术可以提高系统的转换率，提高系统的工作频率和精度。流水线技术的主要思想是把一个复杂的计算步骤分解成多个简单的步骤。它是为了积累一个32位操作，拆分成四个8位的累积操作和一个形成四级管道结构。
3线性查找表
波形整形时，他只需存储1 / 4周期数据信息。这是一个占用资源少、质量好的输出波形信号的好方法。首先，它得到了所需的振幅数据用MATLAB和数据存储在存储单元。然后，它可以设计存储单元采用256 Altera公司设计提供的IP核和ROM的深度8存储单元宽度。
4 DAC模块的设计
DAC芯片硬件模块的应用研究，其特点是高速度、低功耗、高线性度，采样率125mps为了满足设计要求，实现高速。电路原理图如图所示。该电路的输出结构是一个输入的八为了抑制噪声的差分模式。
低通滤波器模块的设计
它可以简化外部低通滤波器设计的需要，因为它已经完成了滤波器带杂散抑制FPGA。因此，它可以设计一个八阶Butterworth滤波器和40MHz带宽。
测试分析结果
它可以通过在使用泰克示波器的带宽为100MHz测试整个系统的功能完成整个系统设计。测试的结果是下列参数。
（1）波形：正弦波，方波，三角波，锯齿波。
（2）频率范围（正弦波）：> 25MHz；
（3）频率分辨率：0.023hz；
（4）电压50mV～ 5V
它可以清楚地知道峰值，峰值，频率，振幅，频谱和其他参数泰克示波器波形的时频锯齿波1.157mhz和峰峰值振幅3.44v。新浪波的频率和振幅26.88mhz峰峰0.944v。新浪波频率19.9hz和峰值振幅2.1V。方波的频率1.162mhz和峰值振幅3.12v.the三角波的频率是1.162mhz和峰值幅度不同。
输出波形和频谱平滑平坦。输出波形的频率从实验结果中满足设计要求。它可以看到设计的结果是接近理论用地也能说明设计结果是正确的。
5 总结
本文设计了正弦波、方波、三角波、锯齿波发生器DDS技术。最后，实验研究可以验证的一致性和准确性理论分析。
参考文献
[1] 刘玉梅，白锐，薛煜东，等.光伏电池最大功率跟踪系统的建模与仿真[J].辽宁工业大学学报，2014 ，34（3） ：141 —145 .
[2] 茆美琴，余世杰.带有MPPT功能的光伏阵列Matla通用仿真模型[J].系统仿真学报，2005，17（5）：1248 —1250 .
[3] 邓卫超，朱凌.基于MATLAB的光伏电池阵列MPPT仿真研究[J].电源技术，2012，36（2）：209 —211.
[4] 陈晓君.基于boost电路的MPPT光伏发电系统研究[D].杭州：浙江工业大学，2014 .
[5] 郝晶莹，王胜辉，金月新，等.基于改进扰动观察的光伏发电最大功率跟踪研究[J].沈阳工程学院学报.