基于ad9852的正弦信号发生器设计与实现

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1、基于AD9852的正弦信号发生器设计与实现程智宾（福建信息职业技术学院福建福州350003）摘要：基于直接数字频率合成技术(DDS)，采用AT89S51单片机实现对DDS集成芯片AD9852的控制，产生频率和幅度可控的正弦信号，重点介绍了硬件接口电路设计以及频率、幅度控制的关键技术。关键词：正弦信号发生器DDSAD9852AD8320DesignandrealizationofsinesignalgeneratorbasedonAD9852CHENGZhi-bin(Fujianpolytechnicofinforma

2、tiontechnology,FujianFuzhou35003)Abstract:Thisdesignisbasedonthedirectdatafrequencysynthesis(DDS)technology,MCUAT89S51isusedtodrivetheAD9852,Thisdesigncangeneratesinesignalandchangethefrequencyandamplitude.Introducethedesignofhardwareinterfacecircuitandthekeyte

3、chnologyofchangingthefrequencyandamplitude.Keywords:sinesignalgeneratorDDSAD9852AD83201.引言DDS技术的显著特点就是在数字处理器的控制下能够精确而快速地处理频率和相位，除此之外，DDS的固有特性还包括：相当好的频率和相位分辨率（频率的可控范围达μHz级，相位控制小于0.09°）,能够进行快速的信号变换（输出DAC的转换速率300百万次/秒）。这些特性使DDS在信号源、军事雷达和通信系统中应用日益广泛。本文介绍了一种基于AD9852

4、的正弦波信号发生器，另外通过单片机控制还可以产生AM、FM、ASK、PSK信号。2.DDS的基本原理与AD9852简介2.1DDS的基本原理DDS全称DirectDigitalSynthesizer（直接数字合成），是从相位出发，直接采用数字技术产生波形的一种频率合成技术。简单的说就是直接查表得到每一点波形所对应的数字值。与MatLAB的stem函数相似。如图1所示：       图1DDS的基本原理图ROM表一般是生产商已经固化了的一个正弦数据表。相位累加器的值会被转换成ROM中的一个地址，例如：如果相位累加器的值

5、为0，则输出一个地址0到ROM表，ROM表中0地址的数据会输出给DA，DA转换后经过低通滤波器输出正弦信号。相位累加器的值会按一定的步长增加，输出的地址也会按一定的步长增加，经过360度相位后，又回到开始。2.2参数计算第13页对于计数容量为2的相位累加器和具有M个相位取样点的正弦波波形存储器，若频率控制字为K,输出信号频率为参考时钟频率为，则DDS系统输出信号的频率为=由奈奎斯特采样定理可知，DDS输出的最大频率为=则可得频率控制字K=当外部参考时钟频率为50MHz，输出频率需要为1MHz时，系统时钟经过6倍频，使

6、得变为300MHz，这样就可利用以上公式计算出DDS的需要设定的频率控制字K=1*2/300。2.3AD9852简介AD9852是美国AD公司推出的高性能DDS芯片，它内部包含高速、高性能D/A转换器及高速比较器，外接精密时钟源，可输出一个频谱纯净、频率和相位都可编程控制且稳定性良好的模拟正弦波。它内部主要由DDS内核、2个48位的频率寄存器、2个14位的相位寄存器、各工作模式配置寄存器、2路12位的高速DAC、模拟比较器、I/O接口等电路组成。AD9852的工作频率最高可达300MHz，最高输出频率达150MHz；

7、通过对地址为1FH寄存器的编程，能够实现芯片工作再5种工作模式；同时内部还有一个4－20倍的可编程时钟倍频锁相电路，可用较低的参考频率产生出较高的输出频率；具有单脚FSK和PSK数据接口，单脚HOLD具有线性或非线性FM线性调频功能，自动的双向频率扫描功能，控制接口简单:10MHz的串行两线或三线外围接口;100MHz的8位并行程序设计接口，构成了一个数字可编程的合成器。3.正弦信号发生器系统设计3.1系统组成第13页图2系统组成框图3.2硬件电路设计3.2.1DDS波形产生电路3.2.2DDS接口电路设计3.2.3

8、滤波器电路设计3.2.4放大器电路设计3.3软件设计3.3.1软件实现的功能3.3.2系统程序流程图4.结束语1.系统设计1.1.1系统设计总框图（图1）LED显示单片机8279键控模块AD9852正弦发生器AD8320放大模块滤波器稳压电源正弦波50MHz晶振AD844波形变换三角波、方波输出图1：系统总框图1.2.1信号发生器的设计方案.正