任意波形发生器 WS5、HS5的CDS技术与DDS技术波形发生器的优略

无线WS5任意波形发生器和 HS5任意函数生成器的CDS技术真实的反应了所发出的任意波形,这二种型号的发生器提供了在这个级别中最低的谐波失真(THD)
WS5/HS5独有的恒定数据大小(CDS)技术能够生成具有极低抖动和高保真度的真实形态(逐点)任意波形。CDS比它的先前,即众所周知的DDS技术有许多优点。CDS技术在WS5和HS5任意波形发生器上体现,用DDS技术的价格,实现了非常灵活和无与伦比的性能。下面就CDS与DDS比较优略进行说明。
CDS技术框图:
任意波形发生器 WS5、HS5的CDS技术与DDS技术波形发生器的优略

WS5 与 HS5任意波形发生器链接描述
CDS技术的原理是在内部使用一个低抖动温度补偿时钟,能够合成任何频率,将数据从波形存储器线性驱动到产生模拟信号的数模转换器(DAC)。由于没有内存值被跳过或重复,并且每个值在相同的时间内被输出,所以结果是一个最佳的真实波形逐点任意波形。
TiePie CD与DDS相比的优势
WS5和HS5任意波形发生器中所采用的CDS技术优于近几十年来传统的直接数字合成(DDS)技术。DDS在产生低频信号时存在抖动大、总谐波失真大等缺点。CDS消除了这些缺点,使工程师用上高精度和以前无法负担价格的任意波形发生器。
老的DDS任意波形发生器能随机丢失峰值,而CDS函数生成器始终生成所有峰值。
任意波形发生器 WS5、HS5的CDS技术与DDS技术波形发生器的优略

上图为了说明DDS和CDS之间的区别,显示了由DDS函数发生器和CDS函数发生器发生的相同频率的任意波形。任意信号由5个峰值叠加的正弦波周期组成。看到DDS函数发生器(绿线)随机错过峰值,而革命性的CDS函数发生器(蓝线)一致性的生成所有峰值,因为CDS技术使用波形存储器中的每个点。这表明,为了正确地生成信号的真实形态,每个工程师都必须使用CDS函数发生器。这样可以观察到DDS与CDS的尖峰幅度差异是不同的。这原因是CDS函数发生器的带宽比DDS函数发生器的带宽要高得多。

下表:配备CDS技术的型号 WS5/ HS5任意波形发生器的优缺点比较。

型号WS5和型号 HS5 CDS技术除共享DDS的所有性能优势外,同时增加了以下显著优势:
方波和脉冲波形的抖动较小
三角波再现更精确,频率更高
由于存储器是逐点读取的,所以任意波形的再现更为精确
信号的长度从8点到6400万点不等
分割和排序是可能的。
HS320 MHz DDS波形 与 30 MHz WS5-530/HS-530 CDS改进波形
总的谐波失真 >0.2% 0.04% 优于5倍以上
抖动 500 ps 20 ps 好上25倍
信号频率范围 200 kHz 30 MHz 好上 150倍以上
内存大小 128 K 64 M 大上512倍
上升时间 20ns 8ns 好上2.5倍

由于型号WS5和型号HS5配备了CDS技术,使用波形存储器中的每一个点,并且不跳过或重复任何点,因此可以更准确地再现任意波形。这将导致极低的总谐波失真(THD),如下图所示,它显示的是发生一个50 kHz正弦波的频谱。
任意波形发生器 WS5、HS5的CDS技术与DDS技术波形发生器的优略

上图CDS发生器提供了同类中最低的谐波失真THD。50 kHz 0 dB正弦表示-90 dB二次谐波和-88 dB三次谐波。

WS5 与 HS5任意波形发生器链接描述
结论:
CDS技术优于传统的DDS技术,后者DDS技术在抖动和失真方面存在严重的缺陷。而革命性的WS5/HS5所使用的CDS技术保持了DDS的所有性能优势,同时消除其缺点。波形存储器中的每个点都被使用,并且只使用一次,并产生一个真实的波形,这意味着波形被以更高的保真度再现。抖动和失真显著降低。CDS作为一种创新的先进技术,为函数/任意波形发生器行业提供了一个新的高度。

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