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正文內(nèi)容

基于dds的信號源設(shè)計論文資料(編輯修改稿)

2024-07-17 12:30 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 次連續(xù)輸入,其中,頭8bits控制輸出相位,6倍頻器啟動/關(guān)閉,掉電工作方式以及輸入方式,余下的32bits是頻率控制字;串行輸入時,40bits串行數(shù)據(jù)通過其一根數(shù)據(jù)線(D7)依次串行輸入。:引腳號引腳名 功能4~1 28~25D0~D78位數(shù)據(jù)輸入端,用來裝入32位頻率和8位相位控制字,D0為最低有效位,D8為最高有效位,同時D7用作40位串行數(shù)據(jù)輸入引腳。 5PGND 6倍頻參考時鐘乘法器接地端。 6 PVCC6倍頻參考時鐘乘法器正電源電壓引腳。 7 W CLK字輸入時鐘端。上升沿異步裝入并行或串行的頻率/相位控制字到40位輸入寄存器。 8 FQUD頻率更新端。上升沿異步將40位寄存器的內(nèi)容DDS核心,使其工作。只有當(dāng)輸入寄存器中的內(nèi)容是允許的有效數(shù)據(jù)時才能發(fā)出一個FQUD信號。 9REFCLOCK參考時鐘輸入端。CMOS/TTL電平脈沖序列,直接或經(jīng)過6倍頻乘法器輸入。直接輸入方式下,其輸入即是系統(tǒng)時鐘,如果6倍頻乘法器工作,則乘法器的輸出是系統(tǒng)時鐘。系統(tǒng)時鐘的上升沿有效。 10,19 AGND模擬地。數(shù)模轉(zhuǎn)換器和比較器的模擬接地端 11,18 AVDD18腳為數(shù)模轉(zhuǎn)換器和比較器的模擬電路正電壓端,11腳為參考基準(zhǔn)電壓 12 Rset數(shù)模轉(zhuǎn)換器外部管腳。 的小電阻為參考基準(zhǔn)電壓。 13 VOUTN負(fù)電平輸出端。比較器的互補CMOS邏輯負(fù)電平輸出。 14 VOUTP正電平輸入端。比較器的CMOS邏輯正電平輸出。 15 VINN負(fù)電平輸入端。比較器反向輸入。 16 VINP正電平輸入端。比較器正向輸入。 17 DACBP數(shù)模轉(zhuǎn)換器的旁路連接端。 20 IOUTB與IOUT端具有相同特性的DAC互補輸出端,IOUTB=IOUT(SFDR最佳時)。 21 IOUT數(shù)模轉(zhuǎn)換器的正輸入端。輸出電流粗要轉(zhuǎn)換為電壓,一般通過電阻或轉(zhuǎn)換器與地相接。 22 RESET主復(fù)位端,高電平有效??墒笵DS累加器及相位補償寄存器清零。上電后,要先復(fù)位再寫如程序控制字。 23 DVDD數(shù)字電路的正電平輸入端。 24 DGND數(shù)字地。 AD9851引腳功能表 AD9851采用先進(jìn)的CMOS集成技術(shù),當(dāng)其工作在最高時鐘頻率180MHz,電源電壓為+5v時,功毫僅為550mW,當(dāng)電源電壓大于3v時,它可在40℃~+85℃下正常工作,當(dāng)電源電壓低于3v時,AD9851可在0℃~+85℃下工作。 上電復(fù)位后,AD9851相位累加器的值為0,輸出直流,相位偏移寄存豈的值為0,內(nèi)部程序地址指針指向W0,掉電位清零(不掉電工作),6倍頻器不工作,但40位輸入寄存豈未被清零,同時AD9851被自動置為行輸入模式,40bits控制字通過8位數(shù)據(jù)線分5次裝入40位輸入寄存器,其8bits5并行輸入數(shù)據(jù)/:數(shù)據(jù)位 W0 W1 W2 W3 W4 D7Phaseb4(MSB)Freqb31(MSB)Phaseb23Phaseb15Phaseb8 D6Phaseb3Phaseb30Phaseb22Phaseb14Phaseb6 D5Phaseb2Phaseb29Phaseb21Phaseb13Phaseb5 D4Phaseb1Phaseb28Phaseb20Phaseb12Phaseb4 D3Phaseb0(LSB)Phaseb27Phaseb19Phaseb11Phaseb3 D2PowerDownPhaseb26Phaseb18Phaseb10Phaseb2 D1Logic 0*Phaseb25Phaseb17Phaseb9Phaseb1 D06TEFCLOCKMultiplier EnablePhaseb24Phaseb16Phaseb8Phaseb0 (LSB) 并行輸入方式其中,W0中的D3~D7為相位調(diào)制字,D2為掉電方式控制字,D2=0為非掉電方式,D2=1為掉電方式,D1在并行方式下始終為0,D0為6倍頻器使能位,D0=0,6倍頻不工作,D0=1,啟用6倍頻器,W1~W4為輸入頻率控制字。控制字輸入受電平信號控制,W CLK端每來一個上升沿就并行輸入一次8bits數(shù)據(jù),輸入數(shù)據(jù)的順序依次為:W0W1W2W3W4,W CLK端來5個上升沿,8bits5次數(shù)據(jù)輸入完后,40bit輸入寄存器滿,這時在端來一個上升沿,即可啟動DDS核心工作產(chǎn)生所設(shè)置的頻率信號,同時AD9851內(nèi)部程序地址指針又回到W0。 :W0Freqb0 LSBW10Freqb10W20Freqb20W30Freqb30W1Freqb1W11Freqb11W21Freqb21W31Freqb31W2Freqb2W12Freqb12W22Freqb22W32Freqb32W3Freqb3W13Freqb13W23Freqb23W33Freqb33W4Freqb4W14Freqb14W24Freqb24W34Freqb34W5Freqb5W15Freqb15W25Freqb25W35Freqb35W6Freqb6W16Freqb16W26Freqb26W36Freqb36W7Freqb7W17Freqb17W27Freqb27W37Freqb37W8Freqb8W18Freqb18W28Freqb28W38Freqb38W9Freqb9W19Freqb19W29Freqb29W39Freqb39 串行輸入方式當(dāng)以串行異步方式輸入控制字時,一般可先復(fù)位,再以并行方式輸入第一個控制字W0=XXXXX011,然后在端輸入一個上升沿信號,即可將AD9851設(shè)置為串行輸入模式,這時可以以串行方式立即輸入40bits控制字。AD9851 。在串行輸入模式下,40個連續(xù)的上升沿將40bits數(shù)據(jù)通過AD9851的25腳(D7)按照的順序依次送入40位輸入寄存器,產(chǎn)生一個所設(shè)置的頻率信號輸出。: AD9851及濾波器電路 選用一個20MHz高穩(wěn)定有源晶振,既保證輸出頻率穩(wěn)定,減小高頻輻射,又提高了系統(tǒng)的電磁兼容能力。控制電路初始化AD9851,時鐘信號為120MHz,DDFS在脈沖展寬信號的激勵下產(chǎn)生線性調(diào)頻信號。然后經(jīng)過濾波器濾除帶外的雜散和諧波分量,得到比較純凈的正弦信號。下面分析AD9851實現(xiàn)準(zhǔn)確頻偏調(diào)頻的計算過程:AD9851有源晶振頻率為20MHz, 內(nèi)部6倍頻,即工作頻率120MHz,頻率控制字FSW為32位,則1Hz頻偏控制字ΔFSW為: ()10kHz時的頻偏控制字即:ΔFSW10000=35.791310000=357913 ()10位ADC采樣調(diào)頻,則量化峰值=512對應(yīng)最大頻偏10kHz,則每單位量化值的頻偏控制字為:357913/512699 ()則實時頻偏控制字:ΔFSW=頻率控制字的改變值=(ADC采樣值-直流電平)699 () 單片機(jī)控制電路設(shè)計AT89S51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器FPEROM的低電壓,高性能CMOS8位微處理器,俗稱單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造,與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的AT89S51是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。 主要特性與MCS51 兼容 128*8位內(nèi)部RAM4K字節(jié)可編程閃爍存儲器 32可編程I/O線壽命:1000寫/擦循環(huán) 兩個16位定時器/計數(shù)器數(shù)據(jù)保留時間:10年 5個中斷源全靜態(tài)工作:0Hz24Hz 可編程串行通道三級程序存儲器鎖定 低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時鐘電路 主要功能介紹 VCC:供電電壓+5V GND:接地 P0口:P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時,被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時,P0 口作為原碼輸入口,當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時,P0輸出原碼,此時P0外部必須被拉高。 P1口:P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后,被內(nèi)部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時,將輸出電流,這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時,P1口作為第八位地址接收。 P2口:P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P2口緩沖器可接收,輸出4個TTL門電流,當(dāng)P2口被寫“1”時,其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時,P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時,P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時,它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢,當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時,P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口:P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口,可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。作為輸入,由于外部下拉為低電平,P3口將輸出電流(ILL)這是由于上拉的緣故。 P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。RST:復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時,要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。ALE/PROG:當(dāng)訪問外部存儲器時,地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。在平時,ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號,此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是:每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時,將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時, ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止,置位無效。 /PSEN:外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間,每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /EA/VPP:當(dāng)/EA保持低電平時,則在此期間外部程序存儲器(0000HFFFFH),不管是否有內(nèi)部程序存儲器。注意加密方式1時,/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當(dāng)/EA端保持高電平時,此間內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源(VPP)。 調(diào)幅模塊設(shè)計 MC1496內(nèi)部結(jié)構(gòu) 振幅調(diào)制部分主要采用模擬乘法器集成芯片來實現(xiàn)。高頻電子線路中的振幅調(diào)制,同相檢波,混頻,倍頻,鑒頻,鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過程,都可以視為兩個信號相乘或者包含相乘的過程。采用集成模擬乘法器實現(xiàn)上述功能比采用分立期間簡單得多,而且性能優(yōu)越。所以目前在無線通信,廣播電視等方面應(yīng)用較多。集成模擬乘法器的常見產(chǎn)品有MC1495/1496,LM1595/15966等。新產(chǎn)品有超高頻模擬乘法器AD834(其帶寬BW=500MHz~1GHz),AD835,超高精度模擬乘法器AD734(其帶寬BW=40MHz,%),其中后面三種也都是美國AD公司的產(chǎn)品。本系統(tǒng)用比較普通的MC1496來實現(xiàn)調(diào)幅功能,它是MOTOROLA公司生產(chǎn)的,是通信專用IC,也是業(yè)余無線電收發(fā)訊機(jī)常用IC。下面介紹一下MC1496芯片。MC1496是雙平衡四象限模擬乘法器,: MC1496內(nèi)部電路圖其中,T1,T2于T3,T4組成雙差分放大器,集電極負(fù)載電阻是Rc1,Rc2。T5,T6組成的單差分放大器用于激勵T1~T4。T7,T8及其偏置電路構(gòu)成恒流電路。引腳8和10接輸入電壓vx,1和4接另一輸入電壓vy,輸出電壓Vo從引腳6和12輸出。引腳2和3外接電阻RE,對差分放大器T5,T6產(chǎn)生電流負(fù)反饋,可調(diào)節(jié)乘法器的信號增益,擴(kuò)展輸入電壓Vy的線形動態(tài)范圍,引腳14為負(fù)電源端(雙電源供電時)或接地端(單電源供電時),引腳5外接R5,用來調(diào)節(jié)偏置電流I5及鏡像電流IO的值。 MC1496靜態(tài)工作點的設(shè)置(1)靜態(tài)偏置電壓的設(shè)置靜態(tài)
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