一种基于DDS芯片AD9850的信号源

中文摘要:

   直接数字合成 (DDS)是一种重要的频率合成技术 ,具有分辨率高、频率变换快等优点 ,在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景。文中介绍了一种高性能DDS芯片AD985 0的基本原理和工作特点 ,阐述了如何利用此芯片设计一种频率在 0～ 5 0kHz内变化、相位正交的信号源 ,给出了AD9850芯片和MCS5 1单片机的硬件接口和软件流程

英文摘要：

  An important frequency synthesis technology with such advantages as high frequency resolution and fast frequency conversion ,DDS has found wide application in radar and communication field. In this paper ,the principle and features of AD9850 are introduced. How to design a signal generator with quadrature phase and fre2 quency variation between 0 and 50 kHz is presented. The hardware interface and software flowchart of AD9850 and MCS51 one - chip computer are given.

引　　言
     随着数字技术的飞速发展,高精度大动态范围 数字/ 模拟(D/ A) 转换器的出现和广泛应用,用数字 控制方法从一个标准参考频率源产生多个频率信号 的技术,即直接数字合成(DDS) 技术异军突起。其 主要优点有: (1) 频率转换快:DDS 频率转换时间短, 一般在纳秒级; (2) 分辨率高:大多数DDS 可提供的 频率分辨率在1 Hz 数量级,许多可达0. 001 Hz ; (3) 频率合成范围宽; (4) 相位噪声低,信号纯度高; (5) 可控制相位:DDS 可方便地控制输出信号的相位,在 频率变换时也能保持相位联系; (6) 生成的正弦/ 余 弦信号正交特性好等。因此,利用DDS 技术特别容 易产生频率快速转换、分辨率高、相位可控的信号, 这在电子测量、雷达系统、调频通信、电子对抗等领 域具有十分广泛的应用前景。 美国AD 公司推出的高集成度频率合成芯片 AD9850 就是采用DDS 技术的典型产品之一。针对 DDS 的上述特点,本文基于AD9850 器件设计了一 种信号源,用来产生两路相位正交、频率可在0～50 kHz 范围变化、分辨率为1 Hz 的正弦波信号,并给出 了AD9850 芯片的工作原理和信号源设计的硬件接 口电路及软件设计流程。
、AD9850 芯片介绍
     AD9850 是AD 公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS 技术的直接频率合成器,主 要由可编程DDS 系统、高性能模数变换器(DAC) 和
、硬件设计
     要产生两路相位正交、频率可由外部控制的正 弦信号,必须通过单片机编程来完成外部输入的频 率数据(3 个字节) 与DDS 芯片(AD9850) 内部频率相 位控制字(5 个字节) 间的转换。单片机8051 与 AD9850 芯片的接口既可采用并行方式,也可采用串 行方式,本设计采用的是8 位并行接口方式 、
结　　论
     我们对设计的DDS 信号源在不同频率下的输 出波形进行了测试,结果完全能达到所要求的性能 指标。而且AD9850 工作可靠,对参考时钟波形要求 不高,输出信号稳定且信噪比高,是一种性价比很高 的DDS 芯片,正广泛应用于电子测量、跳频通信、雷 达系统等领域。
　DDS 信号源(AD9850)与8051单片机硬件接口电路图