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基于DDS的信号发生器教育课件.ppt

1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,谢,谢,聆,听,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,

2、第五级,谢,谢,聆,听,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,基于DDS的信号发生器,CONTENTS,目 录,DDS,简介,01,总体方案设计,02,硬件部分,03,软件部分,04,实验结果与分析,05,1,S,EC,T,ION,DDS,简介,常见的信号发生器方法,采用传统的频率合成的方法直接产生所需要的波形,利用,混频、滤波、分频及倍频等,技术老实现。但是采用这些中间技术使得直接频率合成器需要使用很多石英晶体,,电路环路多,使得结构复杂,容易产生杂散信号,合

3、成信号频谱纯度不高。,锁相环路法,可产生频率较高的信号、频率在一定范围内可调。但是锁相环是一个,惰性环节,锁定时间影响频率转换时间,输出频率间隔与转换速率之间相互制约。,DDS,是数字直接式频率合成,相对带宽较宽,频率转换时间短,频率分辨率高,全,数字化便于集成,可以实现不同相位、波形的任意波形。,DDS,信号发生器的优点,频率分辨率高,频率转换速率快,体积小,功耗低,可靠性高,相位具有连续性,调制过程简单,相位噪声及漂移量低,DDS,基本原理,其中相位累加器的字长为,N,,波形存储器,ROM,数据位及,D/A,转换器的字长为,D,。相位累加器在,fc,的控制下以步,长,K,作累加,输出的,N

4、位二进制码与相位控制字,P,、波形控制字,W,相加后作为波形,ROM,的地址,从相应的,ROM,单元中输出,D,位的幅度码,S,(,n,)经,D/A,转 换器变成阶梯波,S,(,t,),最后通过低通滤波器滤波后就得到,合成的信号波形。,图,1,DDS,基本原理图,DDS,芯片,AD9850,内部结构,图,2,AD9850,内部结构,频率控制字的计算,DDS,输出合成信号频率,fo,与其输入的参考时钟频率,fc,成正比,设波形存储器,ROM,的地址为,N,位,,频率控制字为,K,,则:,输出信号的频率分辨率为:,由奈奎斯特采样定理可知,DDS,输出的最大频率为:,频率控制字可由以上公式推出:,

5、相位控制字的计算,AD9850,用,5,位数据控制相位,所以相位控制的精度为,根据需要,设置不用的,相位控制字就可以实现相位的控制,关系如下表,AD9850,的,40,位控制字,32,位用于控制频率,,5,位控制相位,,1,位控制电源休眠,,2,位用于选择工作,方式。这,40,位控制字可以使用串行或者并行的装载方式。,2,S,EC,T,ION,总体方案设计,系统结构框架,系统组成框图如图,3,所示,本系统的设计是基于直接数字频 率合成技术,采用,52,系列单片机,控制,DDS,芯片,AD9850,,通过键盘 模块作为输入设备改变,AD9850,的频率控制字以产生频率,可调的信 号;同时利用,L

6、CD,液晶模块作为输出设备显示输入信号的频率从而 验证输出结果,的正确性。,图,3,系统结构框图,3,S,EC,T,ION,硬件部分,单片机与,AD9850,的连接方式,AD9850,的,40,位频率,/,相位控制字以并行的方式可以提高运行速度,在并行的方式下连续输入,5,次数据,每次输入,8,位,将,40,位频率,/,相位控制字送入器件。单片机通过数据锁存器和控制锁,存器来实现对,AD9850,的控制。,图,3,单片机与,DDS,芯片连接方式,键盘接口,图,5,键盘接口电路,显示模块接口,图,6,显示模块接口电路,4,S,EC,T,ION,软件部分,软件流程,图,7,软件流程图,本系统软件由

7、主程序模块、信号产生模块、键盘模块及,LCD,显示模块构成。,5,S,EC,T,ION,实验结果与分析,产生波形,图,8,500Hz,方波,图,9,2MH,正弦波,图,10,2ASK,调制波形图,图,11,频偏,10KHz,的,FM,波形,实验结果与分析,该信号源能产生,100Hz,20MHz,的正弦波、方波,频率可通过 键盘任意输入而且可在,LCD,上,显示频率值从而验证产生波形的正确 性。测试数据如表,1,所示:,表,1,测试数据表,通过上表计算可得频率误差为:,1Hz,,由此可见利用,DDS,技 术设计实现的程控信号源可以,产生所需要的信号波形,并且具有精确的频率。,参考文献,1,冉兴萍

8、高阳,.,基于,DDS,的程控信号源的设计,J.,电子世界,2016,18:122-123.,2,产新忠,郁略,杨静等,.,基于,9850,的可编程信号发生器的设计,J.,计算机测量与,控制,2006,14(9):1272-1274.,3,任艳玲,.,基于,AD9850,的多功能信号源设计,J.,电子科技,2015,28(6):179-182.,4,林万荣,.,基于,AD9850,的,DDS,信号发生器系统设计与实现,J.,中国有线电视,2015(11):1286-1290.,5,宋蕊,.,基于,DDS,的任意波形信号发生器,D.,河北工程大学,2012.,6,张志运,.,一种简易数字波形存储器的实现,J.,国外电子元器件,2003,07:7-9.,

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