摘要：规划了一个以AT89S52为中心操控器材，直接操控两片DDS芯片AD9850，经过并行操控办法完成的正弦信号发生器，并且运用差动扩大芯片AD830进行正弦信号幅值调理。该体系具有频率、相位可变，幅值可调，并且可以输出安稳的相位差和振幅调制的功用。
跟着科学技能的开展和丈量技能的前进，一般的信号发生器已无法满意现在日益开展的电子技能范畴的出产调试需求。而DDS技能是一种新式的直接数字频率组成技能，具有频率分辨率高、频率切换速度快、切换相位接连、输出信号相位噪声低、可编程、全数字化易于集成、体积小、重量轻等长处，因而在雷达及通讯等范畴具有广泛的运用远景。
1 DDS的作业原理
AD9850主要由DDS体系、高性能模数转化器(DAC)和高速比较器三部分构成，能完成全数字编程操控的频率组成。答应作业的最高时钟为125 MHz，其原理框图如图1所示。
图1是AD9850的根本原理图，它有40位操控字，其间有32位的频率操控字和5位相位操控字，别离用来操控DDS发生的正弦波的频率和相位。其40位操控字功用描绘表如表1所示。
正弦波信号输出频率(fout)、参阅时钟频率(fCLKIN)和频率操控字(M)之间的转化公式为：
AD9850在接上精细时钟源和写入频率相位操控字之后就可发生一个频率和相位都可编程操控的模仿正弦波输出，此正弦波可直接用作频率信号源或经内部的高速比较器转化为方波输出。在125 MHz的时钟下，32位的频率操控字可使AD9850的出频率分辨率达0.0291 Hz;并具有5位相位操控位，并且答应相位按增量180°、90°、45°、22.5°、11.25°或这些值的组合进行调整。
2 体系构成
本文选用了AT89S52型单片机作为中心操控器材，将模仿电源和数字电源分隔，别离对数字部分AD9850和模仿部分AD830供电。单片机对两片AD9850分时操控，运用数控办法对AD9850写入相位操控字和频率操控字，使之输出所需求的相位和频率。再将输出的两路互补电流信号转化成电压信号输入到差动扩大芯片AD830中，不只可以去噪使波形分辨率更高，并且，可以对输出波形的幅值进行调理，使之更便利运用。体系组成框图如图2所示。
2.1 DDS信号发生电路
单片机经过操控芯片上的W_CLK(word load clock)来完成对两片AD9850分时操控，在完成办法上既可以经过跳线办法将两片AD9850的W_CLK别离接到单片机I/O口操控，也可以运用总线办法操控。关于其间一片DDS而言，可以经过软件编程使其完成扫频、跳频等功用，也可以经过按键、串口等外围操控来对输出波形频率完成操控。关于两片AD9850一起运用，咱们主要是要得到两个频率相同，但存在一个安稳的相位差的信号源，可以很好地运用到今后的工程傍边。用单片机来完成，这并不是很难，只需求在单片机程序中写入两片DDS芯片中的关键字中相位操控字不同，频率操控字相同即可到达这样的作用。电路原理图如图3所示。
当RESET所接电阻为3.9 kΩ时，AD9850最大只能输出10 mA的电流信号，在实践运用中显着受到限制，转化成电压信号输出并且幅值可调可以在工程中运用愈加广泛。电路中R2、R3、R13、R14便是下拉一电阻接地使电流信号转化成电压信号。
2.2 起伏调理电路
试验中选用了差动扩大芯片AD830，它的共模电压规模很宽，-12 V～+12.8 V，85 MHz的单位增益带宽，并且它的最大扩大倍数或许到达100。AD9850与AD830的衔接图如图4所示。
因为AD9850输出的是电流信号，而AD830输入的是电压信号，所以AD9850输出需求衔接一个电阻接地，使之变成电压信号，本图中选用的是100 Ω的电阻，这样输出为幅值为1 V的电压信号。一起，AD9850还输出一个互补信号，将输出信号和输出互补信号衔接到AD830的X1和X2端，输出电压为：
Vout=(V1-V2)(1+R10/R7)
R10为10 k滑动电阻器，这样就可以对幅值进行调理。本试验中选用±5 V电源供电，这样输出波形电压在3.5 V左右波形较好，再高会溢出，导致波形失真。
3 试验成果
对体系的软硬件都调试完之后，给体系上电今后，经过示波器就可以测得输出的正弦波形信号，可是DDS有一个显着的缺陷，最大输出频率只能到fCLKIN/2。但本试验中发现，当输出频率超出fCLKIN/2时，信号波形依然可以输出，仅仅信号是经过起伏调制的方式输出。 fCLKIN/2信号作为载波信号，溢出fCLKIN/2的部分作为调制信号。如图5所示。
关于某一单一信号而言，可以经过串口发送数据得到所需相位和频率。一起，经过体系编程，可以完成扫频、调频等功用。
调理滑动电阻器可以对输出信号的幅值进行调理。当写入两片DDS中的频率字相同，相位字有必定的相位差时，经过示波器就可以测得两路有固定相位差的信号源。
4 结束语
经过对AD9850的试验测验证明，本体系选用DDS芯片完全可以完成频率、相位可变，幅值可调，并且可以输出安稳的相位差和振幅调制的功用。并且AD9850作业牢靠，对参阅时钟波形要求不高，输出信号安稳，信噪比高。此信号源分辨率高、波形失真小、全数控型函数信号发生器，具有必定的有用开发价值。
