【導(dǎo)讀】信號發(fā)生器的設(shè)計，給出了硬件電路和軟件流程。降低了系統(tǒng)的設(shè)計規(guī)模，減。的主要特點，且控制靈活方便，具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　

【正文】 償 式 晶 體 振 蕩 （ TCXO） ， 恒 溫控 制 式 晶 體 振 蕩 （ OCXO） 。 目 前 發(fā) 展 中 的 還 有 數(shù) 字 補 償 式 晶 體 損 振 蕩（ DCXO） 微 機 補 償 晶 體 振 蕩 器 （ MCXO） 等 等 。晶 體 振 蕩 器 的 應(yīng) 用 ： 通 用 晶 體 振 蕩 器 ， 用 于 各 種 電 路 中 ， 產(chǎn) 生 振 蕩 頻 率 ；時 鐘 脈 沖 用 石 英 晶 體 諧 振 器 ， 與 其 它 元 件 配 合 產(chǎn) 生 標 準 脈 沖 信 號 ， 廣 泛 用 于數(shù) 字 電 路 中 ； 微 處 理 器 用 石 英 晶 體 諧 振 器 ； CTVVTR 用 石 英 晶 體 諧 振 器 ；鐘 表 用 石 英 晶 體 振 蕩 器 。晶 體 振 蕩 器 的 技 術(shù) 指 標 ：（ 1） 總 頻 差 ： 在 規(guī) 定 的 時 間 內(nèi) ， 由 于 規(guī) 定 的 工 作 和 非 工 作 參 數(shù) 全 部 組 合而 引 起 的 晶 體 振 蕩 器 頻 率 與 給 定 標 稱 頻 率 的 最 大 頻 差 。 說 明 ： 總 頻 差 包 括 頻率 溫 度 穩(wěn) 定 度 、 頻 率 溫 度 準 確 度 、 頻 率 老 化 率 、 頻 率 電 源 電 壓 穩(wěn) 定 度 和 頻 率負 載 穩(wěn) 定 度 共 同 造 成 的 最 大 頻 差 。 一 般 只 在 對 短 期 頻 率 穩(wěn) 定 度 關(guān) 心 ， 而 對 其他 頻 率 穩(wěn) 定 度 指 標 不 嚴 格 要 求 的 場 合 采 用 。 例 如 ： 精 密 制 導(dǎo) 雷 達 。 （ 2） 頻 率 溫 度 穩(wěn) 定 度 ： 在 標 稱 電 源 和 負 載 下 ， 工 作 在 規(guī) 定 溫 度 范 圍 內(nèi) 的不 帶 隱 含 基 準 溫 度 或 帶 隱 含 基 準 溫 度 的 最 大 允 許 頻 偏 。 fT=177。(fmaxfmin)/(fmax+fmin)fTref ＝ 177。MAX[｜ (fmaxfref)/fref｜(fminfref)/fref｜ ] fT： 頻 率 溫 度 穩(wěn) 定 度 (不 帶 隱 含 基 準 溫 度 )。 fTref： 頻率 溫 度 穩(wěn) 定 度 (帶 隱 含 基 準 溫 度 ) 。 fmax ： 規(guī) 定 溫 度 范 圍 內(nèi) 測 得 的 最 高 頻 率 。 fmin： 規(guī) 定 溫 度 范 圍 內(nèi) 測 得 的 最 低 頻 率 。 fref： 規(guī) 定 基 準 溫 度 測 得 的 頻 率 。說 明 ： 采 用 fTref 指 標 的 晶 體 振 蕩 器 其 生 產(chǎn) 難 度 要 高 于 采 用 fT 指 標 的 晶 體振 蕩 器 ,fTref 指 標 的 晶 體 振 蕩 器 售 價 較 高 。 （ 3） 頻 率 穩(wěn) 定 預(yù) 熱 時 間 ： 以 晶 體 振 蕩 器 穩(wěn) 定 輸 出 頻 率 為 基 準 ， 從 加 電 到輸 出 頻 率 小 于 規(guī) 定 頻 率 允 差 所 需 要 的 時 間 。 說 明 ： 在 多 數(shù) 應(yīng) 用 中 ， 晶 體 振 蕩器 是 長 期 加 電 的 ， 然 而 在 某 些 應(yīng) 用 中 晶 體 振 蕩 器 需 要 頻 繁 的 開 機 和 關(guān) 機 ， 這時 頻 率 穩(wěn) 定 預(yù) 熱 時 間 指 標 需 要 被 考 慮 到 （ 尤 其 是 對 于 在 苛 刻 環(huán) 境 中 使 用 的 軍用 通 訊 電 臺 ， 當 要 求 頻 率 溫 度 穩(wěn) 定 度 ≤177。(45℃～ 85℃)， 采 用 OCXO作 為 本 振 ， 頻 率 穩(wěn) 定 預(yù) 熱 時 間 將 不 少 于 5 分 鐘 ， 而 采 用 DTCXO 只 需 要 十幾 秒 鐘 )。 （ 4） 頻 率 老 化 率 ： 在 恒 定 的 環(huán) 境 條 件 下 測 量 振 蕩 器 頻 率 時 ， 振 蕩 器 頻 率和 時 間 之 間 的 關(guān) 系 。 這 種 長 期 頻 率 漂 移 是 由 晶 體 元 件 和 振 蕩 器 電 路 元 件 的 緩慢 變 化 造 成 的 ， 可 用 規(guī) 定 時 限 后 的 最 大 變 化 率 （ 如 177。10ppb/天 ， 加 電 72 小時 后 ） ， 或 規(guī) 定 的 時 限 內(nèi) 最 大 的 總 頻 率 變 化 （ 如 ： 177。1ppm/（ 第 一 年 ） 和177。5ppm/（ 十 年 ） ） 來 表 示 。 說 明 ： TCXO 的 頻 率 老 化 率 為 ：177?！?177。2ppm（ 第 一 年 ） 和 177。1ppm～ 177。5ppm（ 十 年 ） （ 除 特 殊 情 況 ，TCXO 很 少 采 用 每 天 頻 率 老 化 率 的 指 標 ， 因 為 即 使 在 實 驗 室 的 條 件 下 ， 溫 度變 化 引 起 的 頻 率 變 化 也 將 大 大 超 過 溫 度 補 償 晶 體 振 蕩 器 每 天 的 頻 率 老 化 ， 因此 這 個 指 標 失 去 了 實 際 的 意 義 ） 。 OCXO 的 頻 率 老 化 率 為 ：177?！?177。10ppb/天 （ 加 電 72 小 時 后 ） ， 177。30ppb～ 177。2ppm（ 第 一 年 ） ，177。～ 177。3ppm（ 十 年 ） 。 （ 5） 頻 率 壓 控 范 圍 ： 將 頻 率 控 制 電 壓 從 基 準 電 壓 調(diào) 到 規(guī) 定 的 終 點 電 壓 ，晶 體 振 蕩 器 頻 率 的 最 小 峰 值 改 變 量 。 說 明 ： 基 準 電 壓 為 ＋ ， 規(guī) 定 終 點電 壓 為 ＋ 和 ＋ ， 壓 控 晶 體 振 蕩 器 在 ＋ 頻 率 控 制 電 壓 時 頻 率 改變 量 為 110ppm， 在 ＋ 頻 率 控 制 電 壓 時 頻 率 改 變 量 為 ＋ 130ppm， 則VCXO 電 壓 控 制 頻 率 壓 控 范 圍 表 示 為 ： ≥177。100ppm(177。2V)。 （ 6） 壓 控 頻 率 響 應(yīng) 范 圍 ： 當 調(diào) 制 頻 率 變 化 時 ， 峰 值 頻 偏 與 調(diào) 制 頻 率 之 間的 關(guān) 系 。 通 常 用 規(guī) 定 的 調(diào) 制 頻 率 比 規(guī) 定 的 調(diào) 制 基 準 頻 率 低 若 干 dB 表 示 。說 明 ： VCXO 頻 率 壓 控 范 圍 頻 率 響 應(yīng) 為 0～ 10kHz。 （ 7） 頻 率 壓 控 線 性 ： 與 理 想 （ 直 線 ） 函 數(shù) 相 比 的 輸 出 頻 率 輸 入 控 制電 壓 傳 輸 特 性 的 一 種 量 度 ， 它 以 百 分 數(shù) 表 示 整 個 范 圍 頻 偏 的 可 容 許 非 線 性 度 。 說 明 ： 典 型 的 VCXO 頻 率 壓 控 線 性 為 ： ≤177。10%， ≤177。20%。AD7008 的采樣頻率 50MHz 振蕩器效果比較好。 頻率合成信號發(fā)生器的軟件設(shè)計頻率合成信號發(fā)生器的主程序圖如圖 9 所示。程序的功能就是要將外部輸入圖 9 主程序的數(shù)據(jù)按照一定的算法變換成 AD7008 芯片所能接收的格式。并送出響應(yīng)的頻率/相位控制字，從而使 AD7008 能產(chǎn)生相位/頻率可程控的正弦信號。根據(jù)輸出頻率的不同,控制模擬開關(guān)的地址碼,自動選擇相應(yīng)的濾波器。結(jié)束語近年來隨著科技發(fā)展，同時加上合成孔徑雷達、多普勒沖雷達等現(xiàn)代軍事、國防、航空航天等在科技上的不斷創(chuàng)新與進步，世界各國非常重視頻率合成器的發(fā)展。所有的這些社會需求以及微電子技術(shù)、計算機技術(shù)、信號處理技術(shù)等本身的不斷進步都極大刺激了頻率合成器技術(shù)的發(fā)展?？梢灶A(yù)料，隨著低價格、高時鐘頻率、高性能的新一代 DDS 芯片的問世， DDS 的應(yīng)用前景將不可估量，我國正朝著這個方向逐步前進。將控制字寫入AD7008據(jù)鍵值計算并寫入相應(yīng)控制字N“確定”按下？讀入鍵值掃描鍵盤初始化開始Y束結(jié)致謝本次設(shè)計的開展和論文撰寫的順利進行得益于系院各領(lǐng)導(dǎo)的重視和諸位老師的悉心指導(dǎo)和熱心幫助。首先要感謝我的導(dǎo)師老師，在設(shè)計準備階段給我方向性的指導(dǎo)和大量寶貴的第一手資料；在設(shè)計攻堅階段出現(xiàn)困惑時，給了我關(guān)鍵性的技術(shù)支持；在論文撰寫時又幫我查漏補缺，改正糾錯，給予我熱心的幫助，在此論文即將完成之時，讓我再次對老師表示最誠摯的謝意！另外在做設(shè)計期間，還得到了許多老師和同學(xué)的熱心幫助和支持，在此向各位老師和同學(xué)表示深深的感謝。參考文獻[1] 張玉興，彭清泉 .DDS 的背景雜散信號分析[J].電子科技大學(xué)學(xué)報，1997，26(4)：362~365[2] 芯片 AD9852 及其應(yīng)用[J].國外電子測量技術(shù)， 2020，22(5) ：68[3] 謝仁宏，史湘全 .基于 DDS 的低相噪頻率綜合源設(shè)計[J]. 現(xiàn)代雷達，2020，25(12)：42~43[4] DDS 技術(shù)的高性能雷達信號源[J].現(xiàn)代雷達，2020，24(4)：52~56[5] [J]. 電訊技術(shù)，2020 ，47(2)：1~5[6] 楊永華， DDS 技術(shù)的數(shù)控信號源的設(shè)計[J].浙江海洋學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)，2020，12(02)：216～219[7] AD9852 實現(xiàn)的 10～12，2 M Hz 跳頻源[J]. 國外電子元器件，2020，8(2)：25~28，[8] Semiconductors Preliminary data[J].電子機械工程，2020，12(8)：1214[9] 姚小朋， DDS 的多波形信號發(fā)生器設(shè)計[J].研制與開發(fā)，2020，8(2)：42~43[10] FPGA 的高精度數(shù)字式三相基準正弦信號發(fā)生器的設(shè)計與實現(xiàn)〔J〕 ，電氣應(yīng)用，2020，8(5)：45～47[11] 占細雄，林君，胡安，等 .基于 AD9850 的 8 位幅度可編程信號發(fā)生器〔J〕 ，吉林大學(xué)學(xué)報(信息科學(xué)版)，2020，7(1)：18～20[12] 高衛(wèi)東，尹學(xué)忠，儲飛黃， 芯片信號源的研制〔J〕 ，實驗室研究與探索，2020，10(5)：92～98[13] 張駿凌，[J].電子科技大學(xué)學(xué)報，1999，9(1)，25~26[14] 李衍忠， 譜質(zhì)分析及其雜散抑制研究綜述[J].現(xiàn)代雷達，2020，(4)[15] PLL 跳頻源設(shè)計方法研究[J].成都電子科技大學(xué)學(xué)報，2020，9(2)，52~53 [16] FPGA 的直接數(shù)字頻率合成器的設(shè)計和實現(xiàn) [J].電子技術(shù)應(yīng)用，2020，28(8)：74~75[17] 王育紅， DDS 的譜質(zhì)研究[J].現(xiàn)代軍事通信，1995，3(2)，25~27[18] 薛峰，吳利民，吳巍， DDS 芯片 AD9852 及其應(yīng)用[J].無線電通信技術(shù)，2020，3(2)，62~65[19] [J].電子機械工程，2020，12（8）：1819附錄一 匯編程序匯編程序內(nèi)容如下：MOV 48H，01H；MOV 49H，02HMOV 4AH，03HMOV 4BH，04H；MOV 4CH，05HMOV 4DH，06H；MOV 4EH，07HMOV 4FH， 08HSDA EQU ；定義SCL EQU MOV R0，48H ； CPU RAM 首地址MOV R6，08H ；8 字節(jié)MOV R5，08H ； 8 BITMOV R7，00H ；24C02 RAM 首地址LCALL WRT ；先寫進MOV R0，48H ；CPU 首地址MOV R6，08H ；8 字節(jié)MOV R5，08H ；8 位MOV R7，00H ；24C02 首地址LCALL READ ；在讀MOV 60H，0AAHLVP： SJMP LVPREAD： NOPNOPLCALL STARTMOV A，0A0HLCALL WRBLCALL ACKJB F0， RD_FAILMOV A，R7LCALL WRBLCALL CHKJB F0， RD_FAILLCALL WRBYTLCALL CHKJB F0， WR_FAILINCR0DJNZ R6，WR_NWR_FAIL：NOPLCALL STOPMOV A，0FFHRETSTART： NOPNOPSETB SDASETB SCLNOPNOPCLR SDANOPNOPCLR SCLNOPRETSTOP： NOPNOPCLR SDASETB SCLNOPNOPSETB SDANOPNOPCLR SCLNOPRETACK： NOPNOPCLR SDADJNZ R5，WLP RETWRB： NOPNOPMOV R5，8WR_B： NOPNOPSETB SDARLC AJC WR_1CLR SDANOPWR_1： SETB SCLNOPNOPCLR SCLNOPCLR SDANOPDJNZ R5，WR_BNOPRET END