All about Direct Digital Synthesis

Sumber : Eva Murphy, Ask The Application Engineer, Agustus 2004, Jurnal.

Direct Digital Synthesis atau disingkat DDS adalah metode yang menghasilkan gelombang analog berbentuk sinus dengan variable waktu yang bervariasi sinyalnya, kemudian dikonversikan dalam bentuk digital dengan cara digital to analog atau analog to digital. Teknologi digital dapat mempercepat beralihnya frekuensi output dengan resolusi frekuensi yang baik, dan operasi atas spectrum yang luas. Chip tunggal pada DDS yaitu IC nya dapat menghasilkan output analog yang diprogram membentuk gelombang sederhana dengan resolusi dan akurasi yang tinggi. Perbaikan secara berkala mengakibatkan biaya dan tenaga tingkat konsumsi menjadi semakin rendah. Untuk DDS tipe AD 9833 dapat beroperasi pada 5,5 V dengan clock 25 MHz dan dapat diberi daya hingga 30 miliwatt. DDS sangat simple selain murah dan bentuk nya yang kecil DDS juga dikombinasikan dengan kinerja yang sangat baik untuk keperluan digital program.

Komponen utama DDS adalah akumulator fasa, sarana phaseto-amplitude konversi dan DAC. Frekuensi tergantung pada 2 variable yaitu frekuensi refrensi clock dan jumlah biner yang diprogram ke dalah frekuensi register. DAC beroperasi dengan mengubah nomor dari tegangan analog atau arus untuk menghasilkan gelombang sinus, nilai konstan ditambahkan ke akumulator fase di setiap siklus clock. Jika kenaikan fase besar maka akumulator fase akan melangkah cepat dan menghasilkan frekuensi gelombang sinus yang tinggi sedangkan jika kenaikan fasa kecil maka fase akumulator akan mengambil lebih banyak langkah yang membutuhkan waktu sehingga gelombang yang dihasilkan lebih lambat. Isi akumulator fasa sesuai dengan titik-titik pada siklus output gelombang sinus. Besarnya kenaikan juga dipengaruhi oleh binary code inputnya.

Arsitektur DDS mengadopsi sifat simetris dari gelombang sinus dan memanfaatkan pemetaanlogika untuk mensintesis gelombang sinus lengkap dari seperempat siklus data dari akumulator fase. Hasil pengukuran diterjemahkan kembali menggunakan table. 

DDS memiliki dua kategori yaitu desainer komunikasi dan kinerja palsu rendah banyak aplikasi industry dan biomedis menggunakan DDS sebagai generator gelombang diprogram. Karena DDS adalah digital diprogram, fase dan frekuensi gelombang dapat dengan mudah disesuaikan tanpa perlu mengubah eksternal komponen yang biasanya akan perlu diubah bila menggunakan tradisional analog-diprogram generator gelombang. DDS memungkinkan penyesuaian sederhana dari frekuensi secara real time untuk mencari frekuensi resonansi atau kompensasi untuk drift suhu.

Keuntungan menggunakan DDS selain murah dan tepadu adalah:

a. Dapat dikontrol secara digital mikro hertz frekuensi tuning dan subdegree kemampuan fase tuning

b.   Kecepatan hoping sangat cepat di frekuensi outpunya

c.   Arsitektur digital dari DDS menghilangkan untuk panduan tuning dan tweaking

d.  DDS memfasilitasi system yang dapat dikendalikan dari jarak jauh dengan resolusi tinggi.