高频正弦波输出

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1、高频正弦波输出指导老师：徐玉菁制作者：史雯婷、易武雄、赵怡峰摘要：通过单片机控制，用串行方式与DDS数字合成芯片AD9850相连接可以得到较高频率输出的正弦波。若外接100M晶振，可以调出大于30M的平滑不失真正弦波，30M的正弦波可以用作高频发射的载波。一.总体方案设计1.选用FPGA芯片，通过专用软件对它编程，使其可以输出不失真的正弦波。但是用FPGA做出的正弦波频率太低，若要做高频率需要再做混频，比较麻烦。2.选用DDS芯片AD9850,通过C8051F005单片机用串行方式控制，加上适当大小的有源晶振，可

2、以输出不是真的较高频率正弦波。直接可以用来做高频发射的载频。综上分析决定选用第二种方案。二.理论分析、电路设计与计算1.DDS原理DDS以数控振荡器的方式产生频率、相位可控制的正弦波，主要由基准时钟fs、相位累加器、幅度/相位转换电路、D/A转换器和LPF（低通滤波器）组成。它采用数字技术重复扫描存储器来获取数据，构筑出所希望的波形。其基本原理如图：图1DDS基本原理框图DDS工作原理是基于相位和幅度的对应关系，通过改变FTW（频率转换字，记为WFTW）来改变相位累加器的累加速度，然后在固定时钟的控制下取样，对取

3、样得到的相位值，通过相位幅度转换得到与相位值对应的幅度序列，幅度序列再通过D/A转换得到模拟形式量化的正弦波输出。其输出频率fo为：f=WFTW/2N式中N为相位累加器的位数为时钟频率。FTW由外部控制电路预置，当与N—定时,/仅仅取决于w狄J0值。当=1时，DDS所能产生的正弦信号的最低频率即频率分辨率为：1.AD9850原理AD9850采用CMOS工艺，其功耗在3.3V供电时仅为155mW,扩展工业级温度范围为-40°C〜80°C,采用28脚SSOP表面封装形式。AD9850内含可编程DDS系统和高速比较器，

4、能实现全数字编程控制的频可编程DDS系统的核心是相位累加器，它由一个加法器和一个N位相位寄存器组成,N一般为24〜32。每来一个外部参考时钟，相位寄存器便以步长M递加。相位寄存器的输出与相位控制字相加后可输入到正弦查询表地址上。正弦查询表包含一个正弦波周期的数字幅度信息，每一个地址对应正弦波中0°〜360。范围的一个相位点。查询表把输入地址的相位信息映射成正弦波幅度信号，然后驱动D/A转换器以输出模式量。帀位控制字Frw3•硬件实现通过对单片机编程控制AD9850C8051F005『二」AD9850三.系统软件框

5、图四.测试方案与测试结果外接50M有源晶振设置频率波形频率波形峰峰值1000Hz1000HzIV1MHz1MHzIV10MHZ10MHz0.8V20MHz20MHz0.5V五.附件四.测试方案与测试结果外接50M有源晶振设置频率波形频率波形峰峰值1000Hz1000HzIV1MHz1MHzIV10MHZ10MHz0.8V20MHz20MHz0.5V五.附件