基于DDS技术的正弦信号发生器设计报告.pdf

2006 年 12 月 韶关学院学报 ·自然科学 　　　　　　　　　 Dec. 2006 第 27 卷 　第 12 期 Journal of Shaoguan University ·Natural Science　　　　 　　 Vol. 27 　No. 12 基于 DDS 技术的正弦信号发生器设计 洪远泉 ,夏新恩 ,吴丽珠 (韶关学院 信息工程学院 ,广东 韶关 512005) 摘要 :采用 DDS 芯片 AD9851 ,产生 1 kHz～10 mHz 范围、频率步进 100 Hz 可调、输出峰峰值在 6 V 的正弦波基本信 ( 号. 以AVR 单片机 Atmega16 为控制核心 ,结合 FPGA 辅助逻辑控制电路 产生 1 kHz 的正弦调制信号和二进制基 ) 带序列信号 ,对实现的正弦波基本信号进行幅度、频率、相位调制和调制度及频偏的程序控制. 该设计具有频带 宽、精度高、性能稳定、成本低和操作界面友好等特点. 可作为教具和科研用仪器. 关键词 :数字频率合成 ;FPGA ;AVR 单片机 ;信号调制 ( ) 中图分类号:TN752. 1 　　　文献标识码 :A 　　　文章编号 :1007 - 5348 2006 12 - 0053 - 05 高精度、频带宽、可调制正弦信号发生器在电路调试和信号分析中是不可缺少的工具. 本设计参照“2005 ( ) 年全国大学生电子设计竞赛”的题目 A 题 ,采用 DDS 芯片AD9851 , 以AVR 单片机Atmega16 为控制核心 ,结 ( ) 合笔者设计的 FPGA 辅助逻辑控制电路 产生 1 kHz 的正弦调制信号和二进制基带序列信号 ,对 DDS 芯片 ( ) ( ) ( ) ( ) AD9851 产生的正弦波基本信号进行幅度 AM 、频率 FM 、键控相位 PSK 、键控幅度 ASK 调制和 AM 调制 度及 FM 频偏的程序控制 ;达到正弦信号发生器应有的功能和指标. 其特点是频带宽、精度高、性能稳定、成 本低 ,可作为电子设计培训课程中的教具 ,也可作为一种高性能的仪器在教学科研中使用. 1 设计方案比较 ( ) 方案一 :采用数控电压控制的压控振荡器 VCO . 运用电感和变容二极管构成LC 正弦谐振电路 ,通过微 处理器改变变容二极管的控制电压 ,达到电容值改变 ,从而实现正弦信号输出频率的数字控制. 但目前变容 1 二极管的变容比最大只能达到 9 倍或 10 倍 ,根据f = 可知 ,f max / f min 为3 左右 ,即VCO 输出的频率的 2 π L C 变化范围大约为 f min 至 3f min . 因此 ,数控 VCO 的 频率变化范围不宽 ,很难达到 1 kHz～10 mHz 范 围要求.