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1、《现代电子技术》2007年第2期总第241期þ新型元器件ü基于DDS芯片AD9851的高压脉冲发生器设计肖珊,鲁五一(中南大学信息科学与工程学院湖南长沙410075)摘要:设计了一种基于DDS(直接数字频率合成)芯片AD9851的可调高压脉冲发生器,该发生器主要由脉冲形成控制部分、信号放大部分及隔离3部分组成。通过单片机、DDS芯片及控制电路可以产生脉宽可调的脉冲信号,通过电阻分压调节器、高压变压器等外围电路来实现幅度可调的高压脉冲,不仅提高了脉冲发生器工作的稳定性,而且能方便、实时地实现脉冲宽度与幅度的在线调节。关键词:脉冲;AD9851;频率;高压中图分类号:TN782
2、文献标识码:B文章编号:1004373X(2007)0201703DesignofHighVoltagePulseGeneratorBasedonDDSChipAD9851XIAOShan,LUWuyi(InformationScience&EngineeringCollege,CentralSouthUniversity,Changsha,410075,China)Abstract:ThepaperintroducesthedesignofanadjustinghighvoltagepulsegeneratorbasedonthechipofAD9851(DDS).The
3、highvoltagepulsegeneratorismainlycomposedofthepulsegeneration,signalamplificationandisolationunit.Pulsewidthisadjustablebysinglechip,DDSandcontrolcircuit.Byvoltageadapterandhighvoltagetransformer,itgenerateshighvoltagepulsewhoseamplitudeisadjustable.Itcanimprovethestabilityofhighvoltagepul
4、segeneratorandadaptthepulsewidthandamplitudeconveniently.Keywords:pulse;AD9851;frequency;highvoltage当代脉冲发生器里的脉冲形成器件,大部分是用火花以产生一个频谱纯净,频率和相位都可以控制的而且稳定气隙(sparkgap)和高压电子开关(highvoltageswitch)。度非常高的模拟正弦波。这个正弦波可以直接作为基准采用火花气隙充当脉冲形成器件有很多弊病:信号源,或通过其内部的高速比较器转换成为方波输出,(1)由于火花气隙在低于1kV时,在机械和电气上作为灵敏的时钟产生器
5、。其系统功能原理框图如图1不稳定,所以对低于2kV的试验电压要通过分压器来所示。得到。(2)脉冲群中单个脉冲的重复频率的实际值为10～100kHz,然而广泛调查的结果表明,采用固定调节火花气隙的发生器难以再现这种较高的重复频率。本文采用直接数字合成芯片(DDS)实现脉冲宽度和幅度同时可调,其单个脉冲频率能达10MHz甚至更高,脉冲重复频率也可达100kHz以上,并且信号非常稳定。这一改变,对提高脉冲发生器工作的稳定性,提高脉冲宽度和幅度可调性起到了关键的作用。图1AD9851内部结构1AD9851的功能特性及控制方式[1]AD9851的主要特性有:AD9851是AD公司采用
6、先进的DDS技术生产的具(1)允许最高输入时钟180MHz,同时提供可选择的有高级集成度的DDS器件。他的内部有高速、高性能的片内6倍频乘法器。D/A转换器和高速比较器,可作为全数字编程控制的频(2)内置高性能的10b数模转换器。率合成器和时钟发生器。外接参考频率源时,AD9851可(3)内含一个高速比较器。(4)具有简单的控制接口,允许串/并行异步输入控收稿日期:2006071117©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net元器件
7、与应用肖珊等:基于DDS芯片AD9851的高压脉冲发生器设计制字。对DDS的置数用单片机C8051F005完成。外部时钟源选(5)采用32b频率控制字。用20MHz有源晶振,能保证DDS输出信号的频率稳定(6)内部使用5b相位调制字。度和精度。(7)工作电压2.7～5.25V。给整个系统上电后,单片机首先对DDS,LCD等进行(8)可以工作在掉电方式。初始化,预置完毕后向单片机发出应答,接着单片机读取(9)采用极小的28脚贴片式封装。内部数据存储器中作为系统缓存器的数据,把DDS的频AD9851内部有5个输入寄存器
