基于DDS技术的可调高精度信号源设计.pdf

科 科1技论-坛 基于DDS技术的可调高精度信号源设计 罗嗣乔 何春晖 (91245部队，辽宁 葫芦岛 125000) 摘 要：针对频率转换器与码同步器的测试过程需要逐赫兹可调的高精度信号源这一 问题，提出了一种以DDS频率合成器为基础的逐赫兹可 调的高精度信号源设计。此信号发生器以单片机为控制核心，用液晶模块显示频率，可发生正弦波与方波，并讨论分析了稳定频率与改善方波波形 的方法 。 关键词：DDS；信号源：单片机 1慨述 频率转换器和码同步器是测量控制装备的 重要组成部分。逐赫兹可调的高精度信号源是它 们工作和测试的必要条件。目前主要使用的压拧 振荡~vco)产生频率可调的信号源产生的信号 温度漂移现象tta明显，而且用电位器调整电 进行逐赫兹频率输出时精度低，误差大，使用很不 方便。本文提出了一种基于DDS直接数字频率合 图 1系统整体框 图 图2DDS原理简图 成的方法，用键盘输入频率，并以液晶模块显示频 率，使用 8096单片机控制DDS频率合成器，既可 颁牢稳定度指标是DDS系统的重要指 产生正弦波，也可以通过频率合成器 自带的比较 g096单片机 bJ；．方波边沿的好坏直接关系到所带负载 器输出方波，具有频率精度高，大跨度跳频时频率 的性能。为了系统能更稳定、更有效地工 稳定快，频率调整方便快捷等优点，该信号发生器 作，有必要讨论一下提高频率稳定度与改 系统整体框图如图l所示。 薄方波波形的方法。 2DDS频率合成器的电路没计 图3DDS频谱示意图 图4AD9850与单片机的接 口 4．1提高频率稳定度的方法。使用 DDS(DireetDistalSynthesi@频率合成器是 AD9850DDS芯片进行数字调整频率的方法比采 构成整个系统的关键部件，本系统采用的是美国 s(-一)= ∑妇打 』￡血)唧 生 也) 一2， 一刷 十 f ∞ J 』 用压控振荡器(vC0)的方法在频率精度上提高了 AD公司的AD9850频率合成器。AD9850是一片 _Sa( ：且)cp(一J ￡：； )6【一2(f 一 )1很多。为进一步提高输出频率的频率稳定度，可采 完整的DDS频率合成器芯片，采用CMOS工艺， , , | l 用如下方法：4．1．1采用高频率参考时钟。根据 可以工作在 125MHz。AD9850片内有 10bit的 o1t1，“ 其中s日()·为抽样函数，sa ： ；6()·为单 DDS分频原理，理论上DDS的相位噪声应比钟源 D／A转换器和高速电压比较器，可以输出正弦波 位冲激信号，8 黑 (缸)J，频谱如图3。 的相位噪声改善201og2(／K)dB。在相同的短稳条件 或方波。使用时根据用户的需求，选择适当频率， 2．3