Fonctionnement théorique Direct Digital Synthesizer

[invitea2e53836]

Bonjour,

il me faudrait un coup de pouce pour une étude théorique d'un montage qui comporte un DDS.
Ce DDS prend une horloge externe de 1 GHz.

Supposons que je demande à mon DDS de fournir une fréquence en sortie de 110 MHz, comment je peux obtenir la formule théorique qui donne cette fréquence finale et qui tient compte de la fréquence de l'horloge et donc du bruit éventuel issu de celle-ci, ainsi que du bruit du DDS ?

exemple :
Je module mon horloge 1GHz (un synthétiseur de fréquence) par un signal à 1Hz d'amplitude 300mV CC pour simuler un bruit.
Le bruit est donc de la forme :



avec , A = 0,3 et

Donc dans ce cas le signal de l'horloge est de la forme :



avec , et une certaine fréquence qui dépend de l'amplitude en V de A

Dit avec des mots : l'horloge fournit un signal oscillant entre 1GHz +/- à une fréquence de 1Hz.

Si je donne cette horloge à mon DDS et que je lui demande de me fournir du 110 MHz, à quoi va ressembler ce 110 MHz ?

La seule formule que j'ai trouvé par rapport à la sortie d'un DDS (j'ai un modèle AD9912) est :



où fs est la fréquence de l'horloge donc mon signal S(t) calculé au dessus.
FTW représente le "frequency tuning word" (je ne sais pas ce que ça veut dire)

Cependant je ne suis pas sur que c'est ce que je cherche, étant donné que je lui demande et que je n'ai aucune idée de la valeur de FTW à rentrer si je lui demande par exemple de me fournir du 110 MHz ?

Quelqu'un pourrait il m'aider sur ce problème ?
Merci d'avance.
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[invitea2e53836]

Personne ?

[indri]

J'suis pas expert là dedans et j'ai fait que survoler la datasheet de ton dds..
J'y vois une pll pour gérer la clock, donc à partir du 1Ghz, il doit pouvoir te sortir a peu près n'importe quel clock (à confirmer en lisant mieux le ds) via multiplicateur et diviseur..
Après, le fonctionnement du dds en lui-même reste classique (si je me trompe pas) lecture de mémoire à une certaine fréquence, une case sur X pour avoir une fréquence multiple, etc..
et sortie vers un dac!

Voilà, je sais pas si ca t'aide..

Et puis quel idée de modéliser le signal de clock ? ?, c'est juste une clock...encore un fantasme de matheux? enfin j'ai pas essayer de comprendre ton raisonnement ^^(enfin oui, si y'a erreur sur la clock, y'aura erreur sur la sortie, tu veux le chiffrer?)

[paulfjujo]

bonjour,

coté pratique:
avec un clock de 1Ghz, il faut limiter la sortie possible à 1/3 ou 1/4 du maxi (clock)
soit 330 ou 250Mhz maxi pour ne pas avoir un signal trop distordu

FTW représente le "frequency tuning word"
c'est la consigne de frequence à envoyer au DDS


DDS sur 48 bits donc 2^48= 281 474 976 710 656
Fs= 1 Ghz => 1 000 000 000
FTW= FDDS * 2^48/ Fs
pour 110Mhz soit 110 000 000
FTW=30 962 247 438 172

[A voir en vidéo sur Futura]

[bobflux]

> FTW représente le "frequency tuning word"

À chaque cycle, le DDS ajoute cette valeur à un compteur qui représente la phase du signal à générer.

Grosso modo, à chaque cycle :
phase += FTW
sortie = table_de_sinus[ phase modulo longueur de la table ]

C'est, en gros, le rapport fréquence de sortie sur horloge avec une constante.


Tu as lu la datasheet du DDS ?

[invitea2e53836]

Et puis quel idée de modéliser le signal de clock ? ?, c'est juste une clock...encore un fantasme de matheux? enfin j'ai pas essayer de comprendre ton raisonnement ^^(enfin oui, si y'a erreur sur la clock, y'aura erreur sur la sortie, tu veux le chiffrer?)

Le tout fait partit d'un montage bien plus complet et complexe mettant en jeu d'autres sources de fréquences, des stabilisations etc.
Mon but est d'avoir un modèle théorique de cet ensemble prenant tout les éléments en compte y compris les horloges qui doivent être très stables tout comme le reste, donc oui, je veux chiffrer l'erreur sur la sortie^^

FTW représente le "frequency tuning word"
c'est la consigne de frequence à envoyer au DDS

En fait j'utilise un programme LabView qui calcule ce FTW automatiquement je suppose étant donné que je lui donne une consigne de fréquence. Cette consigne est un signal à 110MHz + un bruit blanc, donc la fréquence change constamment tout comme le FTW du coup. Si je lui demande un fDDS de 110MHz avec ce bruit blanc, à quoi ressemblera ce fDDS réel en sortie, compte tenu des performances des DDS et de l'horloge, voilà ma question

C'est, en gros, le rapport fréquence de sortie sur horloge avec une constante.


Tu as lu la datasheet du DDS ?

Ce rapport c'est celui que j'ai mis dans mon 1er post, et oui j'ai lu la datasheet ...
Le problème étant que ce rapport je sais pas vraiment comment le prendre dans le cadre de mon problème.


PS : je précise, je ne suis PAS électronicien.

[bobflux]

> Cette consigne est un signal à 110MHz + un bruit blanc

Tu as un DDS avec une fonction "ajout de bruit" ?
Curieux. Envoie la doc.

Sans autres informations je dirais que :

> j'utilise un programme LabView qui calcule ce FTW automatiquement
> je suppose étant donné que je lui donne une consigne de fréquence.

Donc tu as un "programme" qui a une entrée "consigne" et qui pilote le DDS... ce "programme" serait-il matérialisé par une boîte sur l'écran de labview où on "programme" en reliant entre eux des bidules par des fils (je ne sais pas comment cette fonction de labview s'appelle) ?

> Cette consigne est un signal à 110MHz + un bruit blanc, donc la fréquence change constamment tout comme le FTW du coup.
> Si je lui demande un fDDS de 110MHz avec ce bruit blanc, à quoi ressemblera ce fDDS réel en sortie

Je pense que tu as répondu toi-même à ta question...

Ton programme va examiner son entrée X fois par seconde, et donc envoyer X fois par seconde un ordre au DDS pour changer le FTW.
La sortie du DDS sera donc un signal dont la fréquence change brusquement X fois par seconde. Il faut vérifier dans la datasheet de ton DDS si le changement de fréquence au chargement d'un nouveau FTW est instantané ou si il le fait "en douceur", mais ça m'étonnerait... En gros, tu vas avoir du frequency hopping.

Si ton but est de simuler un signal avec un bruit de phase dedans c'est complètement à côté de la plaque...

[bobflux]

J'avais pas vu ce morceau :

Dit avec des mots : l'horloge fournit un signal oscillant entre 1GHz +/- à une fréquence de 1Hz.
Si je donne cette horloge à mon DDS et que je lui demande de me fournir du 110 MHz, à quoi va ressembler ce 110 MHz ?

La sortie ressemblera à l'horloge à l'entrée, donc :

un sinus entre 110MHz +/- à une fréquence de 1Hz.

Je m'auto-réponds :

> Si ton but est de simuler un signal avec un bruit de phase dedans c'est complètement à côté de la plaque...

OK, si le bruit à simuler est lent par rapport à la fréquence de mise à jour du DDS, ça marchera, mais il faut vérifier...

[invitea2e53836]

un sinus entre 110MHz +/- à une fréquence de 1Hz.

Ce serait donc :



que j'ai en sortie du DDS en lui demandant du 110MHz et avec mon horloge de 1GHz modulée à 1Hz avec une amplitude

Si ton but est de simuler un signal avec un bruit de phase dedans c'est complètement à côté de la plaque...

En fait voilà le soucis que j'ai remarqué dans le montage :

Si sur 2 voies de mon DDS je lui demande de fournir du 110MHz + un bruit blanc (le même sur les 2 voies) le tout avec un certain retard réglable (typiquement 6 secondes environ, que je balance tout ça dans mon montage j'ai remarqué qu'au final j'ai un bruit 'inconnu' qui apparait lorsque que les retards sur les 2 voies ne sont pas les mêmes genre 6,5s et 6,7s que si je met 6,5s sur les 2. Il semblerait que ce bruit soit dut à du jitter et en traçant les 2 DSP avec les même retard et 2 retards différents, cette dernière est plus élevée. Si maintenant je calcule l'intégrale dans une zone de 1Hz de cette DSP, que je lui soustrait l'intégrale de la DSP avec retard égaux j'ai un certaine valeur d'intégrale et il se trouve que cette valeur je la retrouve à quelques chouia près si je balance dans mon synthé 1Ghz la modulation 1Hz. Ma déduction est donc que ce bruit résulte d'un bruit de jitter provenant de l'horloge qui se répercute sur la fréquence demandée au DDS et qui en cas de retards égaux s'annule (y a un interféromètre derrière).

Seulement pour comprendre précisément l'impact de ce bruit d'horloge sur ma sortie finale il me faut un modèle théorique qui prend en compte l'ensemble du système.

[bobflux]

C'est assez flou ton explication...
Est-ce que tu pourrais décrire le système complet, à quoi il doit servir, et quel bruit de phase tu dois avoir au maximum sur tes sorties ? Comment tu mesures ce bruit ?