为核心,采用直接数字合成(DDS)技术
完成多功能高频正弦信号发生器的设计。该正弦信号发生器可输出可调频稳定正弦信号,频率最高可达
15MHz,频率步进为 100Hz、1KHz、10KHz 三级步进,在 50 欧姆电阻负载情况下输出电压峰峰值在
2.54V 至 10.40V 之间;同时可以产生模拟调幅( AM)信号、模拟调频(FM)信号、二进制
ASK、PSK、FSK 信号。其中:AM 信号的调制度可以 10%步进调节,FM 信号最大频偏可以在 5
KHz/10KHz 之间选择。
1 引言
正弦信号应用极为广泛,通常作为标准信号,用于电子学性能实验及参数测量,故要求正弦波信号发生
器输出波形具有较高的精度、稳定度及低失真度。产生正弦信号的方法很多,可以采用函数发生器 MAX038
或 ICL8038
集成芯片外接分立元件来实现,通过调节外接电容或电阻来设置输出信号频率。但输出信号受外
部分立器件参数影响很大,且输出信号频率不能太高,同时无法实现频率步进调节。另外,采用 FPGA+D/A
可实现正弦信号发生器的设计,同时可实现频率步进调节,但当输出高频信号时,需要高速 D/A 来配合工作。
本文采用直接数字合成(DDS)技术,采用专用集成芯片 AD9834 作为正弦波产生模块,由
C8051F020
作为控制器来完成整个系统的设计。实验结果显示:输出信号频率在 1 KHz 至 15 MHz,且无
明显失真,输出信号频率实现 100Hz、1KHz、10KHz 三级步进调节;在 50 欧姆电阻负载情况下,输出电
压峰峰值在 2.35V 至 10.45V 之间;同时可实现模拟调幅信号(AM)、模拟调频信号( FM)、二进制幅移
键控信号( ASK)、二进制频移键控信号( FSK)及二进制相移键控信号(PSK)的输出; AM 信号的调制
度以 10%步进调节; FM 信号最大频偏为 5KHz/10KHz 可选。
2 系统设计
系统总体框图如图 1 所示。系统选取集成混合信号 C8051F020 单片机作为主控制器,通过键盘与显示
控制芯片 7279
来接收功能选择、参数设置等信息,并将输出信号频率等信息实时送往数码管显示。同时,
控制器将读取的按键信息转换成控制命令通过串行接口送给 AD9834,由 AD9834 产生正弦信号、
ASK、PSK、FSK 及 FM 信号。而 AM 信号的产生则由输出的正弦信号与 1KHz 的带偏置正弦信号相乘来实
现,通过调节直流分量来调节 AM 信号调制度。
评论0