高输出功率正弦信号发生器.pdf

第18卷第2期
电子设计工程
2010年2月
Vol 18 No. 2
Electronic Design Engineering
Feb.2010
高输出功率正信号发生器
余师備,张志勇,方力
(武汉大学电子信息学院,湖北武汉430079)
摘要:基于直接数字频率合成DDFS( Direct Digital Frequency Synthesize)技术,依据调制信号相关原理,设计以DS集
成电路AD9851为核心的正孩信号发生器,可精确出幅度调节范围为50mVs~_20V,频率调节范围100Hz-30MHz
的正弦波,还可输出调幅波、调顿波、PSK、ASK信号。该设计在宽频带内能荻得大幅度的低失真波形。用多种抗于找
措施以减少噪声并抑制高频自激,通过软件补偿提高频带内揄出幅度的平坦度。该系统输出波形谐波失真度小,无杂
散动态范国(SFDR)达39.8dBc,功能稳定,操作简便。
关键词:正孩信号;碉幅;调颠;直接数字领率合成(DDFS);AD985
中图分类号:TN76
文献标识码:A
文章编号:1674-6236(2010)02-0050-03
Sine signal generator with high output power
YU Shi-qian, ZHANG Zhi-yong, FANG Li
( School of Electronic Ing
Wuhan University, Wuhan 430079, China)
Abstract: Based on the technique of direct digital frequency synthesize(DDFS )and the theory of signal modulation, a sinus
generator with core chi AD s es e whse frequen range s 100HZ-30MHZ and ampli ude range is 50 Vm
The sinusoidal generator also ou puts of FM. M PSK and ASK signals. The system design achieves wide amplitued, low distor
tion wave. Taking anti-intererence measures, and takes the advantage of software compensation, the system exports high accurate
waveform, whose SFDR is up to 39. 8dbe, and has the stable funtion and convenient operation.
Key words: sine signal ampliude modula on frequeney modulation; dirt gital frequency synthesize(DDFS) AD9851
电子设计实验用到的激励信号源通常是由函数信号发し?+に示D5因十リ?→0e+从
生器提供,但往往难以兼顾宽頻带、宽幅度范围和低谐波失健十日挫健制問
真,因此需自行设计信号源实现既定信号输出。基于直接数
ASK.PSK糾
FM. ASK PSK
字频率合成 DDFS(Direct Digital Frequency Synthesize被ボ,、「H色
时产控制
依据调制信号相关原理,设计出一种基于DDS的正弦信号发
100z-30MH
生器,能够得到低失真的宽带正弦波以及各种调制信号,带
?理一功放负正信号
负载能力强,满足多方面需求,发展前景良好,可广泛应用于
图1系统总体设计框图
工程领域。
2主要功能模块的设计
系统总体设计方案
2.1自动增益控制{AGC)
该系统设计是以单片机和FPGA组成的最小系统为控
为保证AD9851输出的信号平坦度,需增加一级ACC电
制平台。利用 FPGA运算速度快、资源丰富等特点,实现DDS路,这里采用AD603和反馈控制技术构成ACC电路叫。AD60
等功能模块的时序控制。对于模拟部分,AD9851的输出经自3是ADI公司生产的可变増益放大(VCA)器件,具有宽频带
动增益控制(ACC)、幅度控制、信号调理(放大、滤波)、功率低噪声、髙增益精度(最大增益误差0.5dB)等特性。应注意其
放大后得到100Hz~30MHz的正弦信号。DS信号源输出的输人电压范围是-1.4-1.4V,若超出该范围,则严重失真;控制
调制信号和AD9851输出的载波信号经乘法器实现调幅;单端(引脚1、2)共模输入电压范用-1.2~2V,若超出范用,则增
片机控制调频信号的中心频率,DDS模块的输出控制频偏,益控制不精确四。在AD603输出端接一个由THS4011构成的
这两者一同控制AD9851的频率控制字,实现调類;键盘输入放大倍数为2的同相放大器,具有缓冲作用,避免自激。
二进制基带码,经并串转换后采用100kHz固定频率的载波2.2幅度控制
进行键控,实现2ASK和2FKSK。图1所示为该系统设计的总
AD9851通常输出信号龋度固定,用AD603构成可变增
体设计框图。
益放大器,其后串接一个由THS4011构成的同相放大器,可
收稿日期:2009-07-02
稿件编号:200907007
有效调节幅度。AD603的引脚1的电压固定,引脚2的电压
作者简介:余师倩(1988一),女,湖北汉川人。研究方向:通信工程。
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