基于dds技术的正弦交流信号源的设计

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1、基于DDS技术的正弦交流信号源的设计摘要：以设计和实现可以进行功率输出的正弦波信号源为目的，提出了一种基于dds技术，以单片机为控制核心ad9850芯片为频率合成器的正弦交流电流信号源的设计方法。该正弦交流电流信号源可以产生频率稳定且频率范围为1～100hz·电流幅值可调的正弦电流信号，具有一定的带负载和功率输出能力。该产品创造性地运用单片机向d/a写入电压控制字的方式间接控制和改变ad公司生产的ad603芯片对正弦波信号电压幅值的增益，实现对于同一负载输出交变电流的有效值可调节的功能，为同类信号源产品的功能改进开辟了新的思路。

2、关键词：dds；ad9850；正弦波；信号源引言直接数字合成技术(directdigital基于DDS技术的正弦交流信号源的设计摘要：以设计和实现可以进行功率输出的正弦波信号源为目的，提出了一种基于dds技术，以单片机为控制核心ad9850芯片为频率合成器的正弦交流电流信号源的设计方法。该正弦交流电流信号源可以产生频率稳定且频率范围为1～100hz·电流幅值可调的正弦电流信号，具有一定的带负载和功率输出能力。该产品创造性地运用单片机向d/a写入电压控制字的方式间接控制和改变ad公司生产的ad603芯片对正弦波信号电压幅值的增益，

3、实现对于同一负载输出交变电流的有效值可调节的功能，为同类信号源产品的功能改进开辟了新的思路。关键词：dds；ad9850；正弦波；信号源引言直接数字合成技术(directdigitalsyn-thesizer，dds)是一种用数字控制方法，从一个参考频率源产生多种频率的技术，这种合成技术具有换频速度快、分辨率高、相位噪声低、信号纯度高、可控制相位等优点，被广泛应用于航空、航天、通信、雷达等领域。美国ad公司推出的高集成度的频率合成器ad9850是dds技术的典型产品之一，ad9850是高稳定度的直接数字频率合成器件，内部包含数据

4、输人寄存器、频率相位数据寄存器、可编程dds系统、高性能数/模转换器(dac)和高速比较器，能实现全数字编程控制的频率合成器和时钟发生器。如在ad9850上接人精密时钟源，可产生一个频谱纯净，频率、相位都可编程控制的正弦波信号。本文基于dds技术的原理和ad9850芯片的优良性能，设计并论述了一种可产生一定频率，可调范围为0～100hz的正弦波信号，且具有一定的带载能力，电流幅值可调节(最大可控制输出电流幅值为la)的交流信号源。该产品相比于以往的同类产品，进一步改进了其性能，有频率可调、信号稳定的优点，并创造性的使用单片机对d

5、/a的控制，间接实现了对输出电流幅值的调节，从而实现了可调节的功率(电流)输出。1正弦交流信号源的整体设计思路该信号源以avr的atmegal6单片机为核心、ad9850芯片为主体，采用hd7279芯片作为键盘、显示接口。用户可用键盘设定信号频率和输出电流的数值，由单片机将设定频率转换为ad9850的频率控制字并送给ad9850，产生相应频率的正弦波信号，同时单片机将对a/d采集到的电流值与用户设定值进行比较，对输出电流进行闭环反馈控制，最终将输出电流调节为设定值。电路中的低通滤波电路可以有效滤除频率过高的信号，输出环节中设有放

6、大环节和有源滤波环节，可以有效保证正弦波电流信号的带载能力和频率的纯正。电路中还设有信号调理电路，用于将电流互感器测得的交变电流信号电位调整为单片机a/d模块模拟输入的点位。该产品的整体结构图如图1所示。2硬件电路设计2.1atmegal6单片机的选用该信号源采用avr的atmegal6单片机，在结构上，该款单片机由两个具有独立预分频器和比较器功能的8位定时器/计数器，一个具有预分频器、比较功能和捕捉功能的16位定时器/计数器，具有独立振荡器的实时计数器rtc，4通道pwm，8路10位adc，8个单端通道，tqfp封装的7个差分

7、通道，2个具有可编程增益(1x，lox，200x)的差分通道，面向字节的两线接口，2个可编程的串行usart，可工作于主机/从机模式的spi串行接口，具有独立片内振荡器的可编程看门狗定时器，片内模拟比较器等组成。在性能上，该款单片机具有高性能、低功耗的8位avr微处理器，先进的risc结构；具有131条指令，大多数指令执行时间为单个时钟周期；32个8位通用工作寄存器，全静态工作；具有非易失性程序和数据存储器，16kb的系统内可编程flash；具有独立锁定位的可选boot代码区，通过片上boot程序实现系统内编程；真正的同时读/写

8、操作；具有512be2prom，1kb的片内sram，可以对锁定位进行编程。运用atmegal6单片机实现对ad9850的控制编程简便，接口简单，成本较低，同时该款单片机体积较小，易实现小型化。因此采用avratmegal6单片机作为该系统的控制核心来向ad98