基于ad9834多功能函数信号发生器设计

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1、基于AD9834多功能函数信号发生器设计摘要：介绍了DDS的原理，并采用ATmega48处理器和DDS芯片AD9834实现了多功能函数信号发生器的软硬件设计。该信号发生器除能产生正弦波、方波和三角波多种波形外，还具有占空比、振幅程控可调，信号数字调制和扫频等功能，实验表明该设备性能稳定，成本低，失真度低。关键词：直接频率合成技术(DDS)；椭圆滤波器；贝塞尔滤波器；FSK、PSK调制中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2013)33-7606-03在电子，通信，电力系统等多领域的实验和测量中，常需要使用特定波形，特定频率和特定幅值的电信号作

2、为测试输入激励或载波信号等，以完成对电子系统的信号分析、功能测试或信号调制的实现。函数信号发生器不仅能实现上述功能，还是网络分析仪，频谱仪等高性能仪器的重要组成部分。因此说函数信号发生器有着广泛的使用范围和重要的研究意义[1-4]o函数信号发生器又称信号源或振荡器，能产生三角波、方波，正弦波等多种波形。DDS(直接数字频率合成器)作为一项关键的数字化技术，具有频率切换速度快、频率分辨率高、相位连续变换，稳定度高、集成度高等优点[5]。该文以Atmega48为处理器结合DDS芯片AD9834设计了性能稳定，精度可靠的多功能函数信号发生器。1DDS工作原理DDS技术是从连续

3、信号的相位①出发，将一个余弦信号取样、量化、编码，形成一个余弦函数表存储在ROM中。合成时改变相位增量，由于增量不同，一个周期内的取点数也不同，这样产生的正弦信号的频率也就不同，从而达到频率合成的目的。本系统采用TI公司的DDS芯片AD9834o其中它的相位累加器为28位，取其高12位作为读取余弦波形存储器的地址，其最高工作时钟频率为75MHZ,可产生高达30MHZ的波形，其DAC分辨率是10位［6］。AD9834的频率控制字由式(1)求得［f=AphaseXfmclk/228］(1)式中，［03系统软件设计系统软件主要有按键扫描和分支执行两大部分组成。按键扫描是指对于

4、按键信号的接收，包括系统输出功能的选择，合成信号频率，占空比数值，调幅幅度等。再经过按键信号处理以判断命令或数据，从而转向不同功能并将系统状态实时送显示。本系统软件设计中一项重要的内容是完成对AD9834的配置，只有对其进行正确的配置和设置，才能很好的实现系统功能。对AD9834的设置包括对AD9834的初始化配置和根据不同要求对其写入不同的频率控制字和幅度控制字。对其进行配置的一个基本模块程序如下所示。注意对AD9834读写时要先进行复位（软件复位和硬件复位）本程序采用软件复位。voidinit_dds(uintfre,uintsfre)//写入频率控制字和相位控制字

5、{dds_clk=l；dds_en=l；delay(100)；dds_en=0；delay(100)；dds_en=l；delay(100)；rst=0；}4实验测试write_2byte(0x2100)//AD9834复位开write_2byte(0x2000)；//writecommand；28modewrite_2byte(fre)；//writeLSBoffreqOregwrite_2byte(sfre)；//writeMSBoffreqOregwrite_2byte(0x2900)；write_2byte(0x8000)；//writeLSBoffreqlre

6、gwrite_2byte(0x803F)；//writeMSBoffreqlregwrite_2byte(OxCOOO)；//writephaseOregwrite_2byte(OxFOOO)；//writephaselregwrite_2byte(0x2000)；本仪器设计完成后，经测试所有指标均达到设计要求,该函数发生器最大发生的无明显失真的波形频率是15MHZ,在15MHZ以内波形非线形失真度优于1%,其频率稳定度优于[10-4]输出幅度误差优于1%。表1、2、3分别给出了测试结果。5结论该函数信号发生器以DDS芯片AD9834为核心，经反复调试，最终实现了发生波

7、形失真度小、稳定度高、多种参量可数控的特点，有着模拟函数发生器不可比拟的优点。该函数发生器以其低成本、高稳定度、低失真度的优点，必将在教学和实际生产应用中有着广泛的前景。参考文献：[1]唐奎，何建华，孔凡光•基于频率合成技术的信号源与示波器集成设计[J].计算机测量与控制，2012,20(7)：2007-2009.[2]张家田，杨忠华，严正国.基于C8051F060和AD9834的频率响应测试仪设计[J].电子元器件应用,2010,12(10)：12-15.[3]徐浩，周凤星，严保康•真空阀质量检测平台的设计与实现[J].电子测量技术，2