基于DDS技術的高頻正弦波發生器的設計
同樣,AD9834有兩個頻率字寄存器 FREQ0、FREQ1,可通過片外引腳 FSELECT或片內控制寄存器相關位來選擇 FREQ0、FREQ1中的值作為輸出信號的頻率字。向 FREQ0和 FREQ1分別寫入兩不同頻率所對應的數值,并由控制器 C8051F020產生 10kbps的二進制基帶序列接到端口 FSELECT上,輸出端便可得到二進制 FSK信號。
而 ASK信號的生成方法與 FSK的生成方法類似,唯一不同的是:須將一個頻率字寄存器中寫入 0Hz所對應的數值。
2.3 模擬調頻( FM)信號、模擬調幅( AM)信號的產生
本模塊用一個按鍵實現最大偏頻為 5KHz/10KHz二級程控的選擇。用 8038產生一個頻率為 1kHz、峰峰值為 2V的正弦波作為調制信號,依據按鍵信息判斷是 5K偏頻還是 10K偏頻,然后單片機 F020的 A/D采集調制信號,利用公式 2把頻率轉換成數字量寫入 AD9834的頻率字寄存器中,從而實現模擬調頻。

將 8038產生的頻率為 1kHz的正弦信號作為調制信號,而控制器 C8051F020的 D/A模塊產生直流信號,兩信號通過加法電路形成有偏置的正弦調制信號。此信號與 AD9834產生的正弦信號(載波)經乘法器 AD534產生模擬調幅波。通過調節直流信號大小可以改變模擬調幅信號的調制度。
2.4 按鍵與顯示模塊
該模塊選用鍵盤顯示管理芯片 7279來實現。7279可以自動掃描按鍵陣列,并將按鍵信息存儲。控制器可以通過串行接口讀取按鍵信息,并可將要顯示的信息送入 7279,由 7279自動完成數碼管的掃描顯示。這種設計既簡化硬件連接,又便于軟件處理。
2.5 系統軟件設計
系統軟件設計的總體思想是:控制器讀取鍵盤信息,如果是功能鍵按下,則根據功能選擇執行相應的功能程序段;如果是調節鍵按下,則暫停信號輸出,直至參數設置完畢后,再根據功能選擇項輸出相應信號。
3 測試結果對本系統最終結果進行了實驗測定,結果如表 1所示:

4 結論
本文采用高性能混合信號 C8051F020單片機和 DDS芯片 AD9834實現高頻正弦信號發生器的設計,克服了傳統方法中輸出信號受外界元件參數影響的缺點,同時 AD9834內部集成有高速 A/D,可直接輸出正弦信號,避免外接 A/D,簡化系統硬件結構,提高了系統穩定性;基于 AD9834頻率字及相位字可選的特點,外接部分電路即可產生 AM、FM、ASK、 PSK、FSK等調制信號;AD9834輸出正弦信號精度高、穩定性好、輸出信號連續、控制方便。將基于上述優點的信號發生器應用于工程實踐中,可以提高系統性價比,創造良好的經濟效益。同時,基于 DDS技術的信號發生器將獲得廣泛的應用。
本文作者創新點:利用乘法器將帶偏置的正弦調制信號與載波信號相乘以產生 AM信號,通過調節直流分量的大小以調節 AM信號調制度;通過 A/D采集調制信號,依據調制信號幅值信息來改變輸出信號頻率,從而實現 FM信號的產生。


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