STM32雙路信號源及配置平臺電路設計

　　隨著(zhù)在雷達探測、儀表測量、化學(xué)分析等領(lǐng)域研究的不斷深入，不僅要求定性的完成目標檢測，更加需要往高精度、高分辨率成像的方向發(fā)展。一方面，產(chǎn)生頻率、幅度靈活可控，尤其是低相位噪聲、低雜散的頻率源對許多儀器設備起著(zhù)關(guān)鍵作用。另一方面，電子元器件實(shí)際性能參數并非理想以及來(lái)存在自外部?jì)炔康母蓴_，大量的誤差因素會(huì )嚴重影響系統的準確性。雙路參數可調的信號源可有效地對系統誤差、信號通道間不平衡進(jìn)行較調，并且可以產(chǎn)生嚴格正交或相關(guān)的信號，這在弱信號檢測中發(fā)揮重要作用。為此本文采用雙通道DDS方法，以STM32為控制器，完成了一種高分辨率靈活可調的雙路信號源電路設計。

　　最終設計出的濾波器結構參數及仿真結果如圖7所示。

　　圖7 7階橢圓低通濾波器結構及參數

　　信號源輸出電路

　　由于A(yíng)D9958頻率輸出是一個(gè)電流型輸出，等效模型為內阻為100KΩ的電流源。DAC輸出電流的滿(mǎn)量程值由外部電阻RSET決定，而需要設計的信號源是電壓型輸出并能提供一定的輸出驅動(dòng)能力，所以需要對ADC輸出進(jìn)行轉換，并在濾波器后插入緩沖放大器。若采用中心抽頭變壓器進(jìn)行電流電壓變換，在低頻時(shí)會(huì )造成插入損耗過(guò)大，固直接通過(guò)終端電阻來(lái)轉換。輸出驅動(dòng)放大器采用高速放大器ADA4891-2。

　　ADA4891是一款CMOS、高速、高性能、低成本放大器，具有單電源供電，輸入電壓范圍可擴展至負電源軌300mV以下，軌到軌輸出級使輸出擺幅可以達到各供電軌50mV以?xún)?，以提供最大的?dòng)態(tài)范圍，線(xiàn)性輸出電流150mA（-50dBc時(shí)），-3dB帶寬為240MHz，功耗僅為 4.4mA。最終設計的輸出電路如圖8所示。

　　圖8 AD9958輸出轉換及驅動(dòng)電路

　　結果表明信號源輸出特性良好，還具有集成的高、功耗低、配置靈活等優(yōu)點(diǎn)。為了滿(mǎn)足不同應用的需求，可調整濾波器參數或將濾波輸出直接引出。由于采用了外設豐富的STM32控制器，使系統具有良好擴展性。該信號源可應用于嵌入式儀表測量、相關(guān)弱信號檢測等領(lǐng)域，也可作為激勵源為電路調試帶來(lái)極大方便。