基于dds技術(shù)的任意波形發(fā)生器的設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-19 18:59本頁面
【正文】 這里我們可以設(shè)=500Ω，=1kΩ，如果要求電壓輸出的范圍為10V～+10V，則變化范圍為0V～10V。 電流/電壓對應(yīng)表VREFUO0 V10V5 V0 V10 V10V總之，I/V轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)的功能有兩個(gè)，一是實(shí)現(xiàn)I/V的轉(zhuǎn)換，二是實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器的調(diào)幅功能。 濾波電路的設(shè)計(jì)在本設(shè)計(jì)中在低通濾波部分中，采用壓控電壓源型二階濾波電路，如圖13所示。圖13電壓源型二階濾波電路本文中頻率輸出的范圍是0～40MHz，而且輸出的是8種不同的頻率值，由于輸出的頻率范圍較廣，所以我們采取分段濾波的形式進(jìn)行濾波，即使用多個(gè)濾波電路進(jìn)行濾波。由于采用多個(gè)濾波電路，而調(diào)幅電路輸出只有一路。所以在濾波電路和調(diào)幅電路之間需加入一個(gè)模擬開關(guān)，在這里我們選用CD4052，CD4052是雙向雙四選1的模擬開關(guān)，IC≤30mA。在0～40MHz中，分成4個(gè)頻率段進(jìn)行濾波，其中低頻段分三個(gè)段，高頻段分一段，具體如下：（1）0～100kHz， 濾波電路的截止頻率選120k，即fO=120kHz。（2）100kHz～1MHz， ，即fO=。（3）1MHz～10MHz， 濾波電路的截止頻率選12MHz，即fO=12MHz。（4）10MHz～40MHz， 濾波電路的截止頻率選42MHz，即fO=42MHz。根據(jù)對低通濾波電路截止頻率的要求，首先選擇C值。，濾波電路的品質(zhì)因數(shù)Q=，這時(shí)的幅頻特性最平坦，接近于理想低通濾波的幅頻特性。但為了使輸出的信號(hào)不發(fā)生改變。fo/Hz100100～1000(1～10)103(10～100) 103100103C/F10～～～103～104104～105第一個(gè)濾波電路的參數(shù)設(shè)計(jì)：因?yàn)閒O=120kHz100103Hz,所以選C1=C2=1105F。=133kΩ,可以得=,而,取=200kΩ，則= kΩ。第二個(gè)濾波電路的參數(shù)設(shè)計(jì)：因?yàn)閒O=100103Hz,所以選C1=C2=1105F。=13 kΩ，可以得=，而,取=20kΩ，則= kΩ。第三個(gè)濾波電路的參數(shù)設(shè)計(jì)：因?yàn)閒O=12MHz100103Hz,所以選C1=C2=1105F。= kΩ,可以得=，而，取=2kΩ，則=。第四個(gè)濾波電路的參數(shù)設(shè)計(jì)：因?yàn)閒O=42MHz100103Hz,所以選C1=C2=1105F。=379Ω，可以得=，而,取=600Ω,則=352Ω。放大電路的設(shè)計(jì)：由于信號(hào)經(jīng)過濾波器后，為了使信號(hào)不發(fā)生改變，需將放大后的信號(hào)再進(jìn)行縮小。在這里我們使用反相放大器來對放大倍數(shù)進(jìn)行縮小，如圖14所示。根據(jù)濾波器的放大倍數(shù)，我們設(shè)R25=16kΩ，R26=10kΩ，R27=6kΩ。 圖14反相放大電路 積分電路的設(shè)計(jì)由于本設(shè)計(jì)中要求輸出三角波，而AD9850輸出的只有方波和正弦波，可以用積分電路使方波轉(zhuǎn)換為三角波。為減少誤差，設(shè)計(jì)中采用了增量積分電路。設(shè)比較器輸出的信號(hào)為Ui，增量積分電路的輸出的信號(hào)為Uo。如圖15連接，完成積分運(yùn)算的的過程中，是一個(gè)增量。由于R2=5kΩ，R1=500kΩ，非常的微小，利用這個(gè)微小的增量可以補(bǔ)償比較器滯后帶來的誤差。C1=C2=1F。圖15增量積分電路4. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)思路首先進(jìn)行系統(tǒng)的初始化，定義各個(gè)端口，其次，由于鍵盤的8個(gè)按鍵代表著8種不同頻率的波形，所以首先判定1號(hào)鍵是否按下，如果按下則將40位控制字送入AD9850，40位控制字分5次并行輸入到8051當(dāng)中，每次送8位，W_CLK上升沿有效，每次有效表示AD9850接受一次數(shù)據(jù)，W_CLK有效5次表示AD9850接受了5次數(shù)據(jù)。這時(shí)FQ_UD有效上升沿把40 位數(shù)據(jù)從輸入寄存器裝入到頻率/ 相位數(shù)據(jù)寄存器(更新DDS 輸出頻率和相位) , 同時(shí)把地址指針復(fù)位到第一個(gè)輸入寄存器。如果沒有按下，則判斷2號(hào)鍵是否按下，如果按下，則把2號(hào)鍵對應(yīng)的頻率值輸入到AD9850中，如果沒有按下，則轉(zhuǎn)去判斷3號(hào)鍵是否按下，依次類推，直到判斷到8號(hào)鍵為止，即1～8號(hào)鍵對應(yīng)著1～8種不同的頻率，按哪個(gè)鍵對應(yīng)出那種不同的頻率的波形。 軟件設(shè)計(jì)的流程圖 圖16 系統(tǒng)的主流程圖 圖17 系統(tǒng)子程序流程圖5．小結(jié)隨著技術(shù)和器件水平的提高，一種新的頻率合成技術(shù)——直接數(shù)字頻率合成（DDS）得到了飛速的發(fā)展，它以有別于其他頻率合成方法的優(yōu)越性能和特點(diǎn)成為現(xiàn)代合成頻率技術(shù)中的佼佼者。本論文在分析了現(xiàn)有波形發(fā)生器設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上，根據(jù)系統(tǒng)指標(biāo)合理地使用了DDS技術(shù)，以AD公司的AD9850直接數(shù)字合成芯片為核心，采用單片機(jī)8051為控制器，設(shè)計(jì)了一種結(jié)構(gòu)簡便性能優(yōu)良的信號(hào)發(fā)生器。，本系統(tǒng)除了產(chǎn)生正弦波、方波、三角波外，還具有數(shù)字調(diào)制功能，可以輸出幅度可調(diào)、頻率可調(diào)、相位可調(diào)的波形。其輸出頻率可達(dá)40MHz。
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