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手持式DDS信号源的设计与开发

手持式DDS信号源的设计与开发

常州市凯迪电器股份有限公司 姚步堂 郭发勇

【期刊名称】电子世界

【年(卷),期】2019(000)014

【总页数】4

为提高信号发生器的便携程度,本文提出了一种可以随身携带的宽带数字式信号源的设计方法:首先,系统以AD9834芯片为信号发生单元,通过单片机控制产生不同类型和频率的波形,分析了基于椭圆滤波器的设计方法,提出通过VCA810压控放大器实现多级信号放大,利用AD8132进行信号的精密整流和信号幅度采集,最后通过程控电阻进行线性电源芯片的电压控制输出。该方法设计的信号发生器系统具备更便携、低成本、小体积、高性能等优点,克服传统DDS设计的不足,使得所设计的DDS信号源在低成本、低功耗方面有一个较大跃进。

1.引言

直接数字频率合成技术(DDS)是一种新的频率合成技术(王文华,基于DDS技术的任意波形发生器研究:浙江大学,2002),它具有频率分辨率极高、频率切换速度快、切换相位连续、可输出宽带正交信号、输出信号相位噪声低、可产生任意波形、易于集成、体积小、重量轻等优点。DDS的这些优点使得它已成为雷达、通信等系统中信号源的首选,是实现设备全数字化的一个关键技术(Solomon Max.Direct AWG sine wave synthesis with fixed clock

frequency:Measurements,2002;Cardells-Tormo,F.Valls-Coquillat,A.Optimized FPGA-implementation of quadrature DDS:IEEE International Symposium on Circuits and Systems,2002;Chimakurthy,L.S.J.,Ghosh,M.,Dai,F.F.,Jaeger,R.C.A novel DDS using nonlinear ROM addressing with improved compression ratio and quantization noise:IEEE Transactions on Ultrasonics,Ferroelectrics and Frequency Control,2006;Ma Pinhong,Liu Ping.A Design of AWG Based on DDS Using the SOPC Technique:IEEE CEEM 2006)。

本文设计的DDS宽带信号源综合采用直接频率合成(DDS)、微处理器(MCU)、宽带信号放大与处理、幅度控制等技术。DDS、MCU及其外围电路单元共同完成正弦波、三角波、方波等信号的输出功能;信号的输出参数可通过键盘进行设定,输出信号的类型、频率、幅度等关参数可以同时在液晶显示屏上显示。

2.系统概述

整个系统由电源管理部分(M1)、信号产生及处理部分(M2)和信号输出部分(M3)三部分组成。在电池供电环境下,由电子开关及电压转换器件等组成的电源管理模块通过合理分配电能满足各模块的需求;MCU控制DDS发生器产生用户所需类型信号,并通过信号采集及幅度控制调整信号幅度