基于AD9851的正弦信号发生器设计

1、基于ad9851的正弦信号发生器设计挺直数字频率合成dds(direct digital syndaesis)是实现数字化的一项关键技术，广泛应用于电信与仪器领域dds通常是在或内设置规律实现的，但因为dds输出受到da转换器的速率及da转换后iv转换中运放的带宽增益和响应时光的限制，cpld和fpga内部实现计划在高频段信号幅值已不稳定。因此，这里介绍一种基于dds器件ad9851的设计计划。2 ad9851简介ad9851是公司采纳先进技术生产的具有高集成度的挺直数字频率合成器。该器件频带宽、频率与相位均可控，内部频率累加器和相位累加器互相自立，32位调频字使得其在180 mhz的系统时钟

2、下输出频率可达004 hz的高辨别率。设相位累加器的位数为n，相位控制字的值为fk，频率控制字的位数为m，频率控制字的值为fm，内部工作时钟为fc，终于合成信号的频率f相位和分离为：f=fmfc/2n，=2fn/2mad9851的最高工作时钟为180 mhz，实际电路中，外部晶体的频率为25 mhz，由经内部集成的6倍频器和高速得到150 mhz的时钟信号，这样可减小高频辐射，提高系统的电磁兼容能力。ad9851内部集成高速dds和10 bit高速ad转换器，故无需da转换和iv，转换等简单影响dds输出的单元。3 系统总体设计计划图1为系统设计框图。为了产生调制信号，需要在fpga内部实现低

3、频段的dds模块以产生正弦波(模拟调制am和fm)和二进制基带码(数字调制askfskpsk)。因为ad9851输出的正弦信号存在谐波，因此需加一个无源滤波。因为无源滤波的衰减特性，为使信号源的终于输出信号幅值稳定，系统需加一级agc电路。pga程控采纳7611作为基准控制输出信号的幅度。am电路采纳模拟乘法器ad835构成，ask调制较容易，挺直用dds产生的二进制基带序列控制模拟开关，从而控制ad9851信号的输出。最后由多路挑选器和opa690功放电路控制输出。4 系统硬件电路设计41 ad9851电路模块和控制规律因为ad9851工作频率较高，简单引入较大噪声，因此需要注重电源与地线的

4、衔接，以减小噪声。为避开高频干扰，用制板实现ad9851及其外围。其电路2所示。频率控制字和相位控制字写入时序有并行和串行两种方式，这可用pfga内部状态机实现。该系统设置的fm调制分为两级最大频偏：5 khz和10 khz，而psk调制信号由转变相位控制字实现。控制字及理论值计算如下：低频段dds波表输出数据为14位(214=16 384)。psk控制字在dds波表输出值大于16 3842=8 192时，转变相位180°。因为ad9851相位控制字为高5位，故若转变180°则转变相位控制字8h90。ad9851的最高输出150 mhz对应频率控制字32hffffffff(

5、十六进制)，故1 hz对应28633 1(十进制)。其调制方式挑选和参数设置部分的代码如下：42 无源滤波器滤波器普通分为有源和无源滤波器。有源滤波器因为受运放带宽的限制，难以满足系统频带内滤波要求，故采纳无源滤波器中的椭圆函数滤波器。用归一化图表设计椭圆，3所示。因为无源滤波电路对阻抗匹配要求比较严格，为此设计了特地的阻抗匹配部分。输入阻抗匹配采纳同相放大器实现隔离。放大倍数通过电位器rp1调整，放大倍数太低会影响滤波效果，太高又会影响带宽，实际为4倍左右。输出阻抗匹配采纳反相放大器，由于反相放大器的输入阻抗就等于r4，易于实现阻抗匹配。5 系统软件设计图4为系统软件设计流程。控制键盘和实现人机交互，包括提醒信息显示、功能挑选、参数输入等，使得人机界面友好，操作容易。6 结束语正弦信号发生器的信号输出范围达100 hzlo mhz，频率稳定度优于10-4