第十章DDS信号发生器装置_第1页
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第10章DDS信号发生器的设计10.1设计题目以及原理

采用DDS技术设计一个信号发生器:设计要求如下:(1)具有产生正弦波、方波和三角波3种周期性波形;

(2)输出频率范围10Hz~2MHz(非正弦信号频率按10次谐波计算),重复频率可调,频率步进间隔≤1Hz;

(3)输出波形幅值范围0~10V(峰—峰值),波形幅值和偏移量可调;

(4)具有稳幅输出功能,当负载变化时,输出电压幅度变化不大于±3%(负载电阻变化范围:50Ω~∞);

(5)具有显示输出波形类型、重复频率等功能。●

直接数字频率合成的原理

对于一个频率为fout的正弦信号Sout,可以用下式来描述:其相位为:

将正弦信号的相位和幅值均转化为数字量

用频率为fclk的基准时钟对正弦信号进行抽样将2π切割成2N等份作为最小量化单位,从而得到△θ的数字量M为:

当M取1时,可以得到输出信号的最小频率步进为:

由于正弦函数为非线性函数,很难实时计算,一般通过查表的方法来快速获得函数值。DDS正弦信号发生器原理框图

10.2DDS信号发生器的两种技术方案

实现DDS信号发生器的两种技术方案

1.采用专用DDS集成芯片的技术方案

2.采用单片机+FPGA的技术方案●

专用DDS集成芯片——AD9850

AD9850实现的DDS信号发生器原理图

电流公式:频率公式:AD9850的参考时钟fCLKIN频率为125MHz,如要产生50Hz的正弦波,可通过上式计算得到4字节频率字为000006B6H。

AD9850控制字传送时序图:

采用单片机+FPGA的技术方案

根据题目给出的要求,DDS信号发生器的参数确定如下:(1)系统时钟频率:40MHz;

(2)频率控制字的位宽:32位;

(3)相位累加器的位宽:32位;

(4)波形存储器的地址位宽:8位;

(5)波形存储器的数据位宽:8位。最小频率步进值:●

单片机子系统的软硬件设计单片机子系统硬件设计

单片机子系统软件设计

DDS子系统设计:

1.高速D/A转换电路设计

2.DDS子系统软件部分设计

模拟子系统设计:1.滤波器的设计

2.信号放大电路的设计

3.驱动电路的设计单片机子系统硬件设计要点

单片机外部数据存储空间分配及地址安排

单片机子系统软件设计LCD显示页面

按键的定义

主程序流程图:

T0中断服务程序流程图:

键盘中断服务程序流程图给定频率转化为4字节的频率控制字N为字宽,取32,fCLK为时钟频率,取40MHz。

DDS子系统设计高速D/A转换电路设计

各断口波形图:

芯片连接图:DDS子系统软件部分设计DDS子系统顶层原

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