基于DDS芯片AD9850的全數控函數信號發(fā)生器的設計與

0 引言

信號源是電子產(chǎn)品測量與調試、部隊設備技術(shù)保障等領(lǐng)域的基本電子設備。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和測量技術(shù)的進(jìn)步，普通的信號發(fā)生器已無(wú)法滿(mǎn)足目前日益發(fā)展的電子技術(shù)領(lǐng)域的生產(chǎn)調試需要。而DDS技術(shù)是一種新興的直接數字頻率合成技術(shù)，具有頻率分辨率高、頻率切換速度快、切換相位連續、輸出信號相位噪聲低、可編程、全數字化易于集成、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，因而在雷達及通信等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。

1系統設計方案

本文提出的采用DDS作為信號發(fā)生核心器件的全數控函數信號發(fā)生器設計方案，根據輸出信號波形類(lèi)型可設置、輸出信號幅度和頻率可數控、輸出頻率寬等要求，選用了美國A／D公司的AD9850芯片，并通過(guò)單片機程序控制和處理AD9850的32位頻率控制字，再經(jīng)放大后加至以數字電位器為核心的數字衰減網(wǎng)絡(luò )，從而實(shí)現了信號幅度、頻率、類(lèi)型以及輸出等選項的全數字控制。該函數信號發(fā)生器的結構如圖1所示。

2 DDS的基本原理

直接數字頻率合成器(Derect Digital Synthesizer)是從相位概念出發(fā)直接合成所需波形的一種頻率合成技術(shù)。一個(gè)直接數字頻率合成器通常由相位累加器、加法器、波形存儲ROM、D／A轉換器和低通濾波器(LPF)組成。DDS的組成結構如圖2所示。其中，K為頻率控制字(也叫相位增量)，P為相位控制字，W為波形控制字，fc為參考時(shí)鐘頻率，N為相位累加器的字長(cháng)，D為ROM數據位及D／A轉換器的字長(cháng)。相位累加器在時(shí)鐘fc的控制下以步長(cháng)K累加，輸出的N位二進(jìn)制碼與相位控制字P、波形控制字W相加后作為波形ROM的地址來(lái)對波形ROM進(jìn)行尋址，波形ROM輸出的D位幅度碼S(n)經(jīng)D／A轉換變成階梯波S(t)后，再經(jīng)過(guò)低通濾波器平滑，就可以得到合成的信號波形。由于合成的信號波形取決于波形ROM中存放的幅度碼，因此，用DDS可以合成任意波形。

3硬件電路設計