AD9850输出信号幅度精确控制设计

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1、第l8卷第2期江苏技术师范学院学报Vo1．18．No．22012年4月JOURNALOFJIANGSUTEACHERSUNⅣERSITYOFTECHNOLOGYADr一2012AD9850输出信号幅度精确控制设计谈发明(江苏技术师范学院电气信息工程学院，江苏常州213001)摘要：一种通过单片机ATMEGA32控制AD9850芯片的输出模拟信号电流输出量大小来实现对0—20MHz输出信号的幅度实现0-10V调节的方法，实验结果证明，这种设计方法的控制手段更直接、更精确、更灵活。关键词：AD9850；ATMEGA32；幅度中图分类号：TN76文献标识码：A文

2、章编号：1674—8522(2012)02—0051—04O引言采用DDS(直接数字频率合成)技术的AD9850芯片制作的信号源，具有高可靠性、高集成度、高频率分辨率、控制灵活以及调节非常方便的特点，得到广泛的应用。采用通过ATMEGA32单片机控制AD9850输出模拟信号电流量大小的方法，相比常用的改变AD9850的DAC参考电压和外接电阻阻值改变输出信号幅度的方法控制手段更直接、更精确、更灵活。1系统设计方案在图1中，由ATMEGA32构成的单片机控制系统输出频率及相位控制字直接送给AD8950，控制AD9850输出信号的频率及相位；单片机系统根据要求

3、输出12位控制字给AD9850输出电流控制电路，控制AD9850输出模拟信号电流输出量，AD9850输出模拟信号电流再经过输出调理电路的滤波处理以及增益控制，进而实现单片机对AD8950输出信号相位、频率以及幅度的灵敏调节。0图1系统总体设计框图2硬件电路设计2．1AD9850输出电流控制电路设计收稿日期：2012—03—01作者简介：谈发明(1981一)，男，江苏扬州人，实验师，硕士，主要研究方向为嵌入式系统。万方数据52江苏技术师范学院学报第18卷通过改变AD9850的DAC外接电阻的大小调节输出模拟信号电流输出量的大小，从而改变输出信号幅度，这种方法

4、操作性差，精度低。改变R册的实质就是改变AD9850的Rser引脚支路的电流Ⅲ，Rszr引脚支路的电流等于输出模拟信号电流量，，所以改变肿引脚支路电流大小也就能调节的大小，设计如图2所示。图2AD9850输出电流控制电路图2中，D／A芯片AD7521对输入的参考电压，有一定的幅度要求，为了使输入信号获得较精确的增益，首先将+5V直流电压经过反相放大器后得到的电压。=一×5提供给D／A芯片AD7521的几1参考电压电源端，调节电位器，使一1．25V。AD7521的12位二进制控制值k由一片4D触发器74HC175和一片8D触发器74HC377将单片机ATME

5、GA32的PA口扩展提供，控制值k和AD7521后级反相器输出模拟量。的关系为：Vo=。(1)AD9850的输出模拟信号电流J『和AD7521后级反相器输出模拟量。的调节关系为：32×譬。(2)d将式(1)代入式(2)得到：1．248一k，32X———一。(3)nd在式(3)中，取电阻R=lkl~，当控制字k在40893065范围内变化时，模拟电流输出量lOUT的输出值范围在O～10mA范围内变化，也就是可以通过改变控制字k改变输出模拟电流量的大小。为了减小后级电路对AD9830的影响，增加带载能力，设计lOUT经过一级射极跟随器得到输出信号电压Y=×R，

6、取R=1001~，当的输出值范围为O～10mA时，的电压输出范围在O～1V范围内变化。2．2输出调理电路设计输出调理电路主要包括滤波处理以及信号的增益控制。本文针对频率输出的范围为0~20MHz设计采用集成运放构成的RE压控电压源型二阶有源低通滤波器，0~20MHz频率范围较广，所以采用分段滤波的形式进行滤波，分为0100kHz、100kHz～1MHz、1MHz～10MHz及10MHz20MHz四个频率段。由于采用多个滤波电路，而电路输出只有一路，所以在滤波电路和输出增益控制电路之间加入一个双向双四选万方数据第2期谈发明：AD9850输出信号幅度精确控制设

7、计53一的模拟开关CD4052，由ATMEGA32的PB4和PB5口控制CD4052的通道选通状态，设计如图3所示。图3滤波及增益控制电路在图3中，4个频率段的滤波电路的参数设计类似，以O～lOOkHz频率段为例，根据对低通滤波电路截止频率一的要求，首先选择电容c值。滤波电路的品质因数Q=0．707，这时的幅频特性最平坦，接近于理想低通滤波的幅频特性囝。选择0～100kHz频率段的截止频率=120kHz>1o0×10Hz，C1=C2=1×105／x~3J。则67=1≈130kI~，Q=0．707=可得A1．586，n'i~Aue=l+R9，取s=200kl

8、~，~llJR9=(Au,-1)Rs120k~。图3中信号经过四个