正弦信号发生器设计 毕业设计论文

《正弦信号发生器设计 毕业设计论文》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、正弦信号发生器摘要本系统采用AT89S51单片机为核心，辅以必要的模拟，数字电路，构成了一个基于DDS技术的正弦波信号发生器。该软件系统采用4*4键盘操作，以菜单形式进行显示，操作方便简单，软件增加了许多功能。它通过启动DDS，把内存缓存区的数据读出送到DDS后输出相应的频率，并把数据转换为BCD码，通过液晶显示器进行显示。该系统体积小、稳定度、精度极高，方便携带，适用于当代的尖端的通信系统和精密的高精度仪器以及高频无线传输系统等。关键词：直接数字频率合成（DDS）、AD9851、VCOSinusoidalW

2、aveSignalGenerator[Abstract]ByusingtheAT89S51asitscoreandcombiningthenecessaryanaloganddigitalcircuits,asinusoidalwavesignalgeneratorisbuiltbasedontheDDStechnology.Thesoftwareutilizedinthesystemcanbeoperatedwitha4X4keyboard,displayedinamenuandhencemakesthes

3、ystemeasytouse.ThroughbootinguptheDDS,readingthedatafromthebufferofthememoryandtransmittingthemtoDDSmodules,arelevantfrequencyoutputcombiningtheBCDcodegeneratedatthesametimecanbeobtainedanddisplayedonaLCDscreen.Thesystemissuitableforusinginmoderncommunicati

4、onssystemsandhighaccuracyinstrumentswiththeaidofitssmallsize,portability,stabilityandhighaccuracy.一．方案比较与论证1．常见信号源制作方法方案一：采用模拟分立元件或单片压控函数发生器MAX038，可产生正弦波，方波，三角波，通过调整外部元件可改变输出频率，但采用模拟器件由于分散性太大，即使使用单片函数发生器，参数也揶揄外部元件有关，因而产生的频率稳定度较差，精度不高，抗干扰能力较低成本较高。方案二：采用锁相式频率

5、合成方案，锁相式频率合成是将一个高稳定度和高精度的标准频率经过加减乘除的运算产生同样稳定度和精确度的大量离散频率的技术，它在一定程度上解决了既要频率稳定精确，又要频率在较大范围内可变的矛盾，但频率受VCO可变频率范围响，高低频率比不可能作得很高。方案三：采用DDS，即直接数字频率合成，其原理方框图如图1所示，它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的佼佼者。具体体现在相对带宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方

6、便等方面，并具有极高的性价比,正因如此，我们采用方案三。2．调幅电路方案一用模拟乘法器MC1496实现调制信号对载波信号的幅度调制，由于输出正弦波频率非常高，根据我们的调试，从1K到1MHZ得出的波形是很好，但从1MHZ至10MHZ时由于输出幅度不够，波形明显失真。方案二用增益可变运放AD603，其传输带宽高达90MHZ，完全可以满足输出信号频率的要求，因此，方案二是较理想的选择。3．调频电路方案一：D/A控制此方案预先测试和计算好产生固定频率所需的控制电压，为方便控制将它量化存于ROM之中，在需要时利用单片

7、机控制D/A转换即可完成，此方案设计的是一个开环的系统，他的稳定性不好，且频率步进无法做得很小。方案二：压控振荡器压控振荡器的输出频率是随着输入电压的改变而改变的，鉴于此，如果用调制信号来控制压控振荡器的输入电压，即可实现调频。这样显然简单而容易控制，且精度较高。因此我们选择方案二。4．显示模块方案一采用普通LED显示，其优点是操作方便，但显示信息及功能少，且耗电量大。方案二采用液晶（LCD）显示，界面形象清晰，内容丰富，可显示复杂字符，易于和单片机接口，且耗电少，故优先采用。5．A/D转换模块方案一用8位A

8、/D转换器ADC0809实现。方案二用8位串行A/D转换器TLC549实现，ＴＬＣ５４９(ＴＬＣ５４８)是ＴＩ公司生产的一种低价位、高性能的８位Ａ／Ｄ转换器，它以８位开关电容逐次逼近的方法实现Ａ／Ｄ转换，其转换速度小于１７ｕｓ，它能方便地采用三线串行接口方式与各种微处理器连接，构成各种廉价的测控应用系统，且读写TLC549比读写ADC0809简单，故我们选择方案二。一．系统硬件设计1．总体设计本系统