|
在許多電子系統中，經常需要用到頻率和幅度可調的正弦波信號作為基準或載波信號。正弦渡信號主要通過模擬電路或DDS(Direct Digital Synthesis)等兩種方式產生.相對于模擬電路，DDS具有相位連續、頻率分辨率高、轉換速度快、信號穩定等諸多優點，因此，DDS存雷達、通信、測試、儀表等領域得到了廣泛的應用。 1 系統組成 該系統的核心部件是AD7008，AD7008是ADI公司推出的高集成度DDS頻率臺成器。首先單片機將頻率控制字發送給AD7008，在AD7008的輸出端口就可以得到所需的正弦信號，為了使輸出信號的頻率更為穩定，將輸出信號通過由MAX262構成的中心頻率可調帶通濾波器進行濾波處理.MAX262的中心頻率通過單片機按照AD7008的輸出頻率進行設置。DAC0832的作用是控制輸出信號的幅度。系統組成框圖如圖1所示。 2 主要硬件電路 系統的主要硬件電路如圖2所示。其主要由AD7008與單片機之間的接口、程控濾波器、幅度控制等三部分組成�，F分別對其加以介紹。 2.1 A07008與單片機之間的接口 AD7008可以和外圍MPU構成并行或串行兩種接口方式，其中并行接口又可以分為8位和16位兩種。由于系統采用8位單片機，考慮到響應速度，采用8位并行接口方式。當單片機將數據送到PO口時．如果AD7008的WR引腳(與單片機的P1.0相連)出現負脈沖，則PO口的數據被送入AD7008的并行寄存器。如果AD7008的LOAD引腳(與單片機的Pl.1相連)出現正脈沖，則根據TC3～TC0(與單片機的PO.3～PO.0相連)的邏輯關系，AD7008并行寄存器內的數據將會被送到片內命令寄存器、頻率寄存器0、頻率寄存器1或相位寄存器中。由此來對AD7008所產生的正弦信號進行控制。AD7008的輸出引腳lOUT和IOUT通過一電阻接地，將輸出電流轉換成電壓，再通過一運算放大器組成的減法電路后產生正弦波。 2.2 程控濾波器的設計 為了提高輸出信號的質量，必須對由AD7008所產生的正弦信號進行濾波處理。由于該信號發生器用在電測儀表中，其對正弦信號的頻率要求是40Hz～5kHz。筆者選用工作頻率為1Hz～140kHz的MAX262來構成一個中心頻率可程控的帶通濾波器。MAX262有三個可程控參數：中心頻率 2.3 幅度控制 正弦信號的幅度控制是通過D/A轉換器DAC0832來實現的。經過濾波處理的正弦信號接在DAC0832的參考電壓引腳VREF上。DAC0832的八位數據輸入引腳與單片機的P0口相連，由片選信號CS(與單片機的PI.2相連)來決定輸入數據是否選通。由圖2可知，DAC0832工作在單緩沖寄存器方式，即當CS為低電平時，DO～D7數據線送來的數據直接進行D/A轉換。 根據D/A轉換的工作原理有： 將 代入，則有： 第一級運算放大器將電流轉化為電壓輸出，則有： 將 表達式代入，得 第二級運算放大器起反向放大作用，它的輸入和輸出電壓之間的關系為： 將 表達式代入，最后得到如下關系： 由于 ，所以輸入電壓通過該電路后，其輸出受到由數字控制的衰減。R改變DO～D7的值時，輸出電壓也隨之變化，即實現了對正弦渡信號的幅度控制。 3 軟件設計 單片機上電復位后，先對A D 7 0 0 8和MAX262進行初始化設置。然后開始檢測外圍輸入單元。當有頻率設置輸入時．則將頻率控制字送入AD7008，然后根據信號頻率設置MAX262的中心頻 結 語 該信號發生器已經成功運用在某電測系統中，使用效果良好。由于受該系統的實際需求所限，還沒有完全發揮DDS技術的全部優勢。DDS還可以應用于跳頻通信、數字調制等其它領域。尤其是那些要求頻率精度高、轉換時間短的應用場合，采用DDS技術相對其它頻率合成技術來說具有無法比擬的優勢。由于DDS自身的優點，在性能要求較高的頻率合成領域將會得到極為廣泛的應用。 |
