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1、 正弦信号发生器 指导老师： 组 员： 班 级： 通信工程 正弦信号发生器摘要:本正弦信号发生器基于直接数字频率合成技术，以STC89C52RC单片机为控制核心，在DDS芯片AD9852上实现了在100Hz至20MHz频率范围内的正弦信号的无失真输出，频率步进为10Hz，精度高于10-5，扩展了FM、ASK、FSK、PSK等多种调制功能，采用文氏桥振荡电路产生1KHz的正弦波作为AM信号源，采用MC1496模拟乘法器完成AM信号的产生，输出采用超高速运放THS3001完成电压和功率的放大，50的负载下输出峰-峰值大于6V。关键词：数字频率合成，DDS，功率放大，模拟调幅 Abstract: T
2、he sine signal generator based on direct digital frequency synthesis technology, in order to STC89C52RC microcontroller as control core, in AD9852 DDS chip realized in 100 Hz ac to 20 MHz frequency range of sine signal no distortion, frequency output step for 10 Hz ac, the accuracy is higher than 10
3、-5, expanded the FM, ASK, FSK, such as a function DuoZhong PSK, use venturi bridge oscillating circuit produce 1 KHz sine wave, the MC1496 as AM source simulation on time-multiplier complete AM signal is produced by ultra-high speed, the output voltage and THS3001 op-amp complete power amplifier, 50
4、 under the load of the output peak-more than 6 V peak.目 录1、系统方案设计41.1设计任务与要求41.1.1基本要求41.1.2发挥部分41.2 系统方案论证与比较41.2.1正弦波产生方案论证与比较51.2.2 控制器的选择方案论证与比较51.2.3 AM、FM、PSK、ASK信号产生方案论证与选择61.3 系统总体设计72、原理分析和说明82.1 正弦波的产生82.1.1 DDS的原理82.1.2 AD9852的简介92.1.3 信号质量102.2 AM信号的产生112.3 FM信号的产生122.4 PSK、ASK信号的产生133、系
5、统硬件设计153.1 模拟调幅信号产生电路设计153.2 幅度放大电路设计164、系统软件设计175、系统调试、测试和总结185.1 硬件调试185.2 软件调试185.3 软件硬件联调185.4 系统测试185.4.1测试仪器185.4.2指标测试195.5 总结196、参考文献20附录一 系统元件清单21附录二 原理图及印制电路板PCB图21附录三 程序清单221、 系统方案设计1.1 设计任务与要求设计制作一个正弦信号发生器1.1.1 基本要求（1）正弦波输出频率范围：1kHz10MHz；（2）具有频率设置功能，频率步进：100Hz； （3）输出信号频率稳定度：优于10-4；（4）输出电
6、压幅度：在负载电阻上的电压峰-峰值Vopp1V；（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。1.1.2发挥部分在完成基本要求任务的基础上，增加如下功能：（1）增加输出电压幅度：在频率范围内负载电阻上正弦信号输出电压的峰-峰值Vopp=6V1V；（2）产生模拟幅度调制(AM)信号：在1MHz10MHz范围内调制度ma可在10%100%之间程控调节，步进量10% ，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；（3）产生模拟频率调制(FM)信号：在100kHz10MHz频率范围内产生10kHz最大频偏，且最大频偏可分为5kHz/10kHz二级程控调节，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生；（4
7、）产生二进制PSK、ASK信号：在100kHz固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固定为10kbps，二进制基带序列信号自行产生；（5）其他。1.2 系统方案论证与比较本题目的要求是设计一个正弦信号发生器，并且能够输出模拟幅度调制(AM)信号，模拟频率调制(FM)信号，二进制PSK、ASK信号。综合各方面考虑，可以把这个系统分为几个子模块：信号源部分、控制处理部分、AM，FM，PSK，ASK信号的产生部分，输入输出用户接口和末级放大部分。本系统采用模块化制作，对各模块分析如下：1.2.1正弦波产生方案论证与比较信号源是这个系统的核心，它的成功与否，将直接影响到整个系统的性能。方案一
8、：利用RC、LC网络产生振荡信号。利用成熟的三点式晶体管振荡电路，可以通过改变电阻，电感，电容元件的参数，来改变正弦振荡的频率。这种电路的特点是频率稳定性较好，并且很容易起振，电路简单。但是如果要实现题目中要求的1KHz至10MHz那么宽的频率范围，很难做到，或者实现起来系统体积太大，功耗很高，容易产生杂波，不易精确调节振荡频率。因此该方案在设计之中不予考虑。方案二：利用压控振荡器VCO产生振荡信号。压控振荡器(又称为VCO或V/F转换电路)产生的波形的振荡频率与它的控制电压成正比，因此，调节可变电阻或可变电容可以调节波形发生电路的振荡频率。利用集成运放可以构成具有一定精度、线性较好的压控振荡
9、器。并且，可以用数字电位器实现对电压的程控。但是，开环VCO的频率稳定度和频率精度较低，题目中的频率范围对于压控振荡器来说太宽，很难实现，加之压控振荡器产生的信号频率稳定度也达不到题目的设计要求。方案三：利用锁相环进(PLL)行间接频率合成。这个方案是在方案二的基础上，用锁相环将VCO输出的频率锁定在所需的频率上。PLL使输出频率的稳定度和精度,接近参考振荡源(通常用晶振)，如图1 所示。如果只用一个锁相环，频率肯定覆盖不了1KHz-10MHz的变化范围。因此可以考虑用多个PLL进行分段锁定。缺点是硬件复杂，增加了调试难度。因压控振荡器VCO图1.2.1 锁相环框图低通滤波器LPF鉴 相PD参
10、考振荡器f0此也不采用这种方案。方案四：直接数字合成法(DDS)。DDS或DDFS 是 Direct Digital Frequency Synthesis 的简称，通常将此视为第三代频率合成技术，它突破了前几种频率合成法的原理,从”相位”的概念出发进行频率合成。这种方法不仅可以产生不同频率的正弦波,而且可以控制波形的初始相位，还可以用DDS方法产生任意波形(AWG)。利用专用的DDS芯片产生的信号频率准确，频率分辨率高，易于控制。而且，电路相对简单易行。 综上所述，我们采用了最后一种方案作为信号源。1.2.2 控制器的选择方案论证与比较方案一：采取FPGA或者CPLD控制。近年来，可编程器件
11、发展很快，在很多方面都得到了广泛的应用。采用大规模的可编程器件来完成系统的控制是一种很不错的解决方案，它具有体积小、改动灵活的特点。用它们作为系统的“神经中枢”，可以采用VHDL或者Verilog语言来描述。但是一般来说，复杂可编程逻辑器件CPLD(Complex Programmable Logic Device)集成的门数目不会很多。现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Array) 是新一代的可编程器件，但是需要外部的配置芯片，否则断电后，保存在RAM中的程序会丢失。这个方案特别适用于大型、高速、复杂系统的控制，但是本系统中，考虑到成本和制作难易程度，
12、没有采用这个方案。方案二：采取MCS51单片机作为控制中心。MCS51系列单片机是一种廉价的，应用极为广泛的单片机，它体积小，功能强大。可以用汇编或者C语言进行开发。并且这种单片机的接口电路丰富。缺点是运行速度不够快，12个时钟周期一条指令，如果用12MHz的晶振，执行一条指令最快也要1us。因此不适合高速的控制。方案三：采取ADuC841芯片作为主控。ADuC841是美国模拟器件公司(ADI)生产的内嵌MCU的高性能、多通道12位数据采集系统芯片，它具有体积小、功耗低等诸多特点。它具有与8051兼容的内核，12个中断源、2个优先级、双数据指针、扩展的11位堆栈指针。每条指令一个时钟周期，最大
13、的工作时钟为25MHz（5V时）及16MHz（3V时）。用该芯片来控制DDS，可以完美地实现系统的指标性能要求。 同时考虑到，输入输出的接口需要较多的I/O口，而且这部分对单片机的速度要求不高，所以在此系统中，采用了MCS51系列的STC89C52RC单片机作为控制核心，选用方案二。1.2.3 AM、FM、PSK、ASK信号产生方案论证与选择(a)调幅(AM)信号的产生调幅的方法有很多，使用的场合不同，产生调幅信号的方法也有很大的不同。实现调幅的方法大致分为低电平调幅和高电平调幅。其中低电平调幅又有平方律调幅，斩波调幅，而高电平调幅又分集电极(阳极)调幅和基极(控制栅极)调幅。平方律调幅是载波
14、和调制信号通过非线性器件之后，产生丰富的频率分量，其中含有所需的调幅波边频，这些信号通过一个带通滤波器之后，把不需要的频率分量滤掉得到调幅波。斩波调幅就是将调制信号经过一个受载波控制的开关电路，再通过中心频率为载波频率的带通滤波器，得到调幅波。这种电路原理简单，但实现起来有一的难度，因为对器件的要求很高，易引入干扰。调试困难。用模拟乘法器实现调幅也是常用的方法。集成模拟乘法器构成的调制器线性失真小，包络波形好，比用分立元件所构成的调制器稳定，而且实现起来也很方便，很容易控制，并且很稳定。所以本系统采用这种方法。(b) 调频(FM)信号的产生产生调频信号的也有方法很多，归纳起来主要有两类：一是用
15、调制信号直接控制载波的瞬时频率直接调频；二是先将调制信号积分，然后对载波进行调相，结果得到调频波，即由调相变调频间接调频。常用的调频方法是变容二极管调频，实现起来也不困难，但是要进一步提高灵敏度和精度，减少失真，实现数控，也不易于做到。因为系统的正弦波发生器是基于DDS芯片的，所以可以充分利用硬件资源，根据调制信号和载波信号，用程序控制DDS芯片直接输出调频信号，这样做的好处是电路简单，频偏的改变只需要改变置入的频偏参数即可。经过我们在实验中的测试，发现这种方法的效果良好。(c) 二进制PSK、ASK信号的产生在幅度键控中，载波幅度是随着调制信号而变化的。ASK(幅度键控)信号的产生，可以把二
16、进制序列看作一个开关信号的序列，用这个开关信号对载波进行调制，就得到了ASK信号。二进制相移键控(PSK)中，载波的相位随信号1或0而改变，通常用相位0和180来分别表示1或0。 相移键控信号的产生和ASK类似，可以由两个初相位不同的ASK信号相加得到。在这个设计中，因为所采用的DDS芯片自带了FSK、PSK、ASK的功能，所以只需要写程序控制DDS芯片，即可得到所需要的信号。从而节省了硬件开销，实现起来更加容易，效果也好。1.3 系统总体设计 综合上述方案，经过认真比较分析，本设计采用单片机STC89C52RC作为主控制核心，DDS芯片AD9852作为主要信号源，采用MC1496模拟乘法器作
17、为1KHz的信号源，由高功率放大芯片TSH3001为核心的放大电路作为幅度放大模块。系统结构图如下： 图1.3.1 系统总体结构图2、理论分析和说明 2.1 正弦波的产生2.1.1 DDS的原理图2.1.1(a) DDS基本结构框图 DDS的基本结构框图如图2.1.1(a)所示，DDS的工作过程为: 1) 将存于数表中的数字波形,经数模转换器D/A,形成模拟量波形.2) 两种方法可以改变输出信号的频率: a、改变查表寻址的时钟CLOCK的频率, 可以改变输出波形的频率. b、改变寻址的步长来改变输出信号的频率.DDS即采用此法。步长即为对数字波形查表的相位增量，由累加器对相位增量进行累加，累加
18、器的值作为查表地址。3) D/A输出的阶梯形波形，经低通(带通)滤波，成为质量符合需要的模拟波形图2.1.1(b) 正弦输出的DDS原理图正弦输出的DDS原理图如图2.1.1(b)所示。设相位累加器的位宽为2N, sin表的大小为2p,累加器的高P位用于寻址sin表，时钟Clock的频率为fc, 若累加器按步进为1地累加直至溢出一遍的频率为若以M点为步长,产生的信号频率为M称为频率控制字。DDS系统的核心是相位累加器，它由一个加法器和一个位相位寄存器组成，每来一个时钟，相位寄存器以步长增加，相位寄存器的输出与相位控制字相加，然后输入到正弦查询表地址上。正弦查询表包含一个周期正弦波的数字幅度信息
19、，每个地址对应正弦波中 0360o 范围的一个相位点。查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度的数字量信号，驱动DAC，输出模拟量。相位寄存器每经过2N/M 个 fc 时钟后回到初始状态，相应地正弦查询表经过一个循环回到初始位置，整个DDS系统输出一个正弦波。输出正弦波周期为 频率控制字与输出信号频率和参考时钟频率之间的关系为： 其中N是相位累加器的字长。频率控制字与输出信号频率成正比。通常用频率增量来表示频率合成器的分辨率，DDS的最小分辨率为与PLL不同，DDS的输出频率可以瞬时地改变,即可以实现跳频，这是DDS的一个突出优点，用于扫频测量和数字通讯中，十分方便。2.1.2 AD9852
20、的简介这个系统的核心：信号波形产生部分，采用了专用DDS芯片AD9852。AD9852是美国AD公司新推出的一款多通道DDS器件。它是2路带10位DAC的500MSPS DDS，取样频率500MSPS，在各路中能单独控制频率/相位/幅度，能匹配频率/相位/幅度的变化，通路-通路之间有极好绝缘(大于72dB)。具有线性频率/相位/幅度扫描功能，多达16级频率/相位/幅度调制，单独可编程DAC满刻度电流。有两个集成的10位DAC，32位频率调整分辨率，14位相位失调分辨率，10位输出幅度可缩放的分辨率，有增强数据吞吐量的串行I/O口(SPI)，软件/硬件控制降功耗，双电源工作(1.8V DDS核，
21、3.3V串行I/O)，内置了多种器件的同步，56引脚LFCSP封装,跳频本地振荡器。系统要求产生1KHz到10MHz的频率范围，频率步进为100Hz，可知，用该芯片可以很好地实现。AD9852是具有32位的相位累加器，本系统所用的外部振荡源是22.1184M的晶振。振荡源信号经过420倍频(可程序控制)后，作为系统时钟。所以，输出信号频率的计算公式为： 从上式可以看出，频率步进最小可以达到这个设计中用5倍频，算得是题目所要求的步进量的3883倍!如果已知输出频率，可以由下式算得控制字：2.1.3 信号质量1) 频率稳定度，等同于其时鈡信号的稳定度。时钟信号由晶振产生，它的频稳度优于10-6。2
22、) 频率的值的精度，决定于DDS的相位分辨率。即由DDS的相位累加器的字宽和ROM函数表决定。本题要求频率按100Hz步进，但实际上可以达到小于1Hz的步进。所以说DDS可达到很高的频率分辨率。3) 失真与杂波：可用输出频率的正弦波能量与其他各种频率成分的比值来描述。失真与杂波的成分可分为以下几个部分：a. 采样信号的镜像频率分量。DDS信号是由正弦波的离散采样值的数字量经D/A转换为阶梯形的模拟波形的。所以存在着以采样频率为折叠频率的一系列镜像频率分量。b. D/A的字宽决定了它的分辨率，它所决定的杂散噪声分量，满量程时，对信号的信噪比影响可表示为 S/D+N =6.02B+1.76 dB其
23、中B为D/A的字宽，所用的DDS有10位的D/A，信噪比可达到60dB以上。 c. 相位累加器截断造成的杂波。这是由正弦波的ROM表样点数有限而造成的。通过提高时钟频率或采用插值的方法增加每个周期中的点数（过采样），可以减少这些杂波分量。d. D/A转换器的各种非线性误差形成的杂散频率分量，其中包括谐波频率分量，它们在N频率处。这些杂波分量的幅度较小。e. 其他杂散分量，包括时钟泄漏，时钟相位噪声的影响等。 D/A后面的低通滤波器可以滤去镜像频率分量和谐波分量，可以滤去带外的高频杂散分量，但是，无法滤去落在低通带内的杂散分量。2.2 AM信号的产生图2.2.1 模拟乘法器MC1496的内部电路
24、图MC1496的内部电路如图2.2.1所示，它由差分放大器(T1T4)和差动放大器T5，T6组成 ，T7，T8，T9构成差动放大器T5、T6的恒流源。工作时输入信号V1加至双差分放大器的输入端8,10脚，另一输入信号V2加至差动放大器的输入端1、4脚。差动放大器的两个发射极分别引出两个接引线端2,3，用以接入适当的反馈电阻，使V2的输入幅度的线性动态范围满足一定的要求，它还决定乘法器的增益。当V1，V2足够小时，输出电压，令并调节电位器，合1、4端的直流电位相等时，则即模拟乘法器的输出为抑制载波的调幅波。当调节1,4端的电位器，使1、4端含有直流电压VD时，则即模拟乘法器的输出为普通调幅波。由
25、上式可得：其中，即为调制度。这是调幅信号的一般表达式可见，当VD一定时，调制度ma和V2m成正比关系，通过调节调制信号的幅度就可以线性地改变调制度。题目中要求在1MHz10MHz范围内产生调制度ma可在10%100%之间可以程控调节的AM波。因此，只需在实验中把调制度为10%，20%，30%，40%.100%时调制信号的幅度值保存起来，就可以根据需要输出步进量为10%的AM波了。同时，可以扩展为调制度任意调节。2.3 FM信号的产生在调频或调相中，载波的瞬时频率或瞬时相位受调制信号的控制，作周期性的变化，这变化的大小与调制信号的强度成线性关系，变化的周期由调制信号的频率所决定。但已调波的振幅则
26、保持不变，不受调制信号的影响。它的原理示意图如图5所示。调频信号的一般表达式为：式中V是FM波的振幅，(t) 是FM信号的瞬时相位；且图2.3.1 调频原理示意图其中c为FM波的中心角频率，即载波频率，Kf 为FM波的调频灵敏度，是调制信号。频偏就是调频波频率摆动的幅度，一般说的是最大频偏。下面以最大频偏为10KHz，正弦调制信号为1KHz为例说明用DDS产生调频信号的方法。因为调制信号频率为1KHz，即它的周期为1ms，所以输出的调频信号频率以1ms为周期变化；最大频偏为10KHz，所以输出信号的频率最大为fc+10KHz (fc为载波频率)，最小为fc-10KHz。建立一个正弦函数表(以时
27、间为横轴取100个点)，得到下表表2.1 正弦函数表 点值序号k012345Y=sin(2*pi*k/100)00.0627910.1253330.1873810.248690.309017delta f=100*Y0627.90521253.3321873.8132486.8993090.17控制字的变化值024385.4248674.672771.6896581.57120010.3点值序号k949596979899Y=sin(2*pi*k/100)-0.36812-0.30902-0.24869-0.18738-0.12533-0.06279delta f=100*Y-3681.25-3
28、090.17-2486.9-1873.81-1253.33-627.906控制字的变化值-142965-120010-96581.6-72771.7-48674.6-24385.5每隔1ms/100=10us，单片机从上表中读取一个控制字的变化值加上到当前的中心频率控制字，即可输出符合要求的调频信号。2.4 PSK、ASK信号的产生 ASK幅度键控，即传“1”信号时，发送载波，传“0”信号时，送0电平，所以也称这种调制为通（on）、断(off)键控，即OOK。其实现模型和调制波形分别如图6和图7所示。 图2.4.1 ASK信号实现模型图2.4.2 ASK信号波形图ASK信号的时间表示式为： s
29、(t)为随机的单极性矩形脉冲序列。绝对相移键控(PSK)，即传“1”信号时，发起始相位为的载波，传“0”信号时，发起始相位为0的载波，或者取其相反的形式。2PSK的实现方式和调制波形如图2.4.3(a)和图2.4.3(b)所示。图2.4.3(a) PSK信号实现模型图2.4.3(b) PSK信号波形图可见，2PSK信号的时间表达式为AD9852芯片自带有ASK，PSK调制功能，通过设置相应的寄存器就可以输出所需的调制信号，十分方便，用软件就可以实现，不用增加硬件资源。要产生二进制PSK、ASK信号，在100KHz(fc)固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固定为10kps(Rs)，
30、可得，码元周期：T=1/10K=0.1ms。利用单片机内部的定时器定时0.1ms，同时根据二进制序列，决定输出波形的幅度，相位，频率，即可完成调制。3、系统硬件设计3.1 模拟调幅信号产生电路设计我们选用MC1496模拟乘法器来把1KHz的正弦信号与1Mhz到10M的载波信号进行模拟调幅信号的产生。调制度ma通过调节1KHz的正弦信号的幅度大小来调节。产生1KHz正弦信号的电路我们用简单的文氏电桥振荡电路来实现，其电路如下：图3.1.1 1KHz正弦信号产生电路查MC1496的说明书，用上面的AM信号产生的典型电路接法，可得产生AM调幅波的电路如下：图3.1.2 MC1496调幅波电路3.2
31、幅度放大电路设计由AD9852产生的正弦信号经过滤波之后，幅度只有几百毫伏，达不到题目的Vpp=1V的要求，所以要进行幅度的放大，我们采用超高速宽带放大器THS3001来实现幅度的放大。 图3.2 THS3001功率幅度放大电路4、系统软件设计 本系统采用STC89C52RC作为主控芯片，通过软件实现对AD9852频率控制字和相位控制字的改写以达到系统的要求。系统通过6个按键进行达到题目要求的各项功能。系统软件设计流程图如下：开始DDS初始化，输出10MHz正弦波是否有按键按下？ Key1 Key2 Key3 Key4 Key5Key6产生AM波频率减频率加功能切换产生FM波产生ASK波 按加
32、减键改变调制度按加减键改变频偏 Key2 Key3产生PSK波产生FSK波图4.1 系统软件流程图5、系统调试、测试和总结5.1 硬件调试（a） MCU控制的调试：主要问题在与模拟与数字的走线问题，防止相互相互干扰，保证MCU的稳定工作。（b） DDS电路的调试：在本系统中DDS为重要组成部分，其工作状态与外围电路有直接联系，因此在调试过程中注意了数字和模拟部分的隔离，在电路中注意了电源的滤波，在实际调试的时候没有遇到太大的问题。（c） 高频率放大电路的调试：本系统最难调试的模块，因为DDS的输出频率很高，所以对放大电路的要求也很高，对放大器的选择和参数的决定上作了不同的选择，作后决定采用电压
33、并联负反馈的连接方法：根据公式： 第一级选择放大倍数为4倍，第二级的放大倍数为2倍，元件采用贴片可以减少外围元件的电感作用，以减少对高频放大的衰减，在第二级放大做高频补偿，从而提高高频率的放大，改变输入和输出之间的相位关系防止自激。5.2 软件调试本系统的软件系统比较大，全部用C51来编写，由于一般仿真器对C51的支持都有一定的缺陷，软件高度比较复杂。除了语法错误和逻辑差错外，当确认程序没问题时，通过直接下载到单片机来调试。采取的是自下到上的调试方法，即单独调试好每一模块，然后再连接成一个完整的系统调试-5.3 软件硬件联调该系统的设计为模块化设计，一个模块一个模块个逐级调试。5.4 系统测试
34、5.4.1测试仪器测试仪器如下表一：表一、测试仪器清单仪器型号数量产地Agilent 33120A函数信号发生器1湘江仪器仪表制造公司DF4121A型自动失真度仪1宁波中策有限公司UT39A数字万用表1优利德科技（东莞）有限公司Tektronix TDS1002数字示波器1上海泰克科技有限公司自制直流线性电源15.4.2指标测试根据题目要求，对该系统主要进行输出的频率范围、频率步进、频率稳定度和峰峰值的测量，测量结果如表二：表二、 输出电压和频率关系表频率（Hz）1002005007001k1.2k1.5k2k电压（V）1.823.25.368.8466.166.246.32频率（Hz）5k1
35、0k12k15k20k2530k40k电压（V）6.46.46.46.46.46.46.46.36频率（Hz）50k70k100k120k150k200k500k700k电压（V）6.326.326.326.326.286.246.286.28频率（Hz）1M2M5M7M9M9.2M9.5M9.7M电压（V）6.286.26.46.446.246.686.729.8M频率（Hz）10M12M15M17M20M22M25M电压（V）6.126.967.328.247.046.84.16(1) 从测试的数据可知，正弦波输出频率范围为：100Hz25MHz。完全达到基本要求的：1KHz10MHz的指
36、标。(2) 该信号发生器具有频率设置功能，不但具有100Hz的频率步进，而且具有1KHz、10KHz、100KHz、1MHz的频率步进设置功能。(3) 在可测试频率的数字式示波器上发现输出频率的稳定度如下式： fout=f标准频率测试点1Hz(4) 从测试得的数据可知，在100Hz到25MHz，输出电压的幅度峰峰值远大于1V。(5) 从60MHz数字式双踪示波器中观察到，在100Hz到25MHz之间的波形没有一点失真。5.5 总结 有实验调试结果和测试的数据可知，该正弦信号发生器达到了题目的要求，增大了频率范围，减小了频率步进，扩展了FSK波形的产生。在设计过程中最主要的大部分功能都能通过单片
37、机对DDS编程来实现。由于DDS输出的信号经过滤波后幅值较小，需要经过放大电路对输出幅值进行放大，本系统中采用高电压运算按放大器进行幅值放大。产生AM信号需要两个信号源通过模拟乘法器相乘，本设计中采用RC振荡器产生1KHz的正弦波，幅值04V连续可调，通过模拟乘法器MC1496将其与DDS输出的1MHz信号相乘，可以完成任意调制度ma的AM信号。通过系统的测试，该系统的各项功能都能够达到基本部分和发挥部分的要求。6、参考文献1高吉祥主编,黄智伟、陈和、胡见堂等编著.高频电子线路M.北京：电子工业出版社，2003年第1版2 高吉祥主编,高天万副编,陈和,朱卫华等编著.模拟电子技术M.北京：电子工
38、业出版社，2004年第1版3 黄智伟主编，王彦，陈文光，朱卫华等编著.全国大学生电子设计竞赛训练教程M.北京：电子工业出版社，2005年第1版4 谢自美主编，阎树兰，赵云娣，朱如琪等编著.电子线路设计实验测试M.武汉：华中科技大学出版社，2002年第2版5 全国大学生电子设计竞赛湖北赛区组委会.电子系统设计实践M.湖北：华中科技大学出版社，2005年第1版6郑学坚，周斌.微型计算机原理及应用M.北京：清华大学出版社1995年第2版7 童诗白.华成英.模拟电子技术基础M.北京：高等教育出版社，2001年第3版 附录一 系统元件清单 表二、 元件清单表元件名称封装数量AD9852SSOP1STC8
39、9C52RCDIP1MC1496DIP1THS3001SOIC110MHz有源晶振SSOP1稳压管7805,7905等若干附录二 原理图及印制电路板PCB图 附录图一、系统控制板原理图 附录图二、系统控制板PCB图 附录图三、MC1496模拟乘法器PCB图 附录图四、MC1496模拟乘法器丝印层图附录三 程序清单/*程序说明:程序采用STC89C52RC为控制核心,改变DDS芯片*AD9852控制字以达到产生正弦波、AM波、PSK波*FSK波、ASK波的产生，并实现幅值和频率的变化*/#include#include#include#define uint unsigned int#defin
40、e uchar unsigned char#define ctrl P1#define add P2#define dat P0#define COEFF 281474976.710656/281474976.710656#define nop(t) delayus(t)uint8 ReturnFlag = 0; unsigned long sss=1000000;unsigned int fuzhi=0x06;unsigned int flag=0;sbit up_clk =P16;sbit DDSWR =P13;sbit DDSRD =P12;sbit FBH =P15;sbit DDSS
41、K =P14;sbit DDSSP =P11;sbit reset =P10;sbit key1=P32;sbit key2=P33;sbit key3=P34;sbit key4=P35;sbit key5=P36;sbit key6=P37;/*函数名称：delayus（uint t）*函数功能：实现S级延时*输入参数：延时单位t*返回参数：无*/void delayus(uint t) while(t-);/*函数名称：delay_9852(unsigned int n)*函数功能：实现nS级延时*输入参数：延时单位n*返回参数：无*/void delay_9852(unsigned int n) volatile int i; for(;n0;n-) for(i=0;i0;i-)for(j=110;j0;j-); /*函数名称：write(uchar addr,uchar date)*函数
