基于LPC2132數(shù)字信號源的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
加入技術(shù)交流群
1．2 AD9850電路設(shè)計
信號產(chǎn)生采用單片機(jī)LPC2132和專用DDS芯片AD9850組成，電路原理如圖3所示，單片機(jī)與AD9850的數(shù)據(jù)傳送采用并行接入方式，電路通過J1接口與LPC2132相連，其中，D0～D7與單片機(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)總線相連，RESET、FQ_UD、W_CLK分別與單片機(jī)的I／O口線相連。AD9850內(nèi)部DAC為電流輸出，其滿量程輸出電流可通過外接電阻R1調(diào)節(jié)，IOUT和IONTB為DAC輸出的電流信號。通過外接電阻R3和R4將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號。由DAC輸出的電壓信號經(jīng)過低通濾波，目的在于濾除高頻雜散和諧波，設(shè)計中采用了一片集成集成開關(guān)電容低通濾波器LT6600，截止頻率為10MHz，內(nèi)部帶有全差分放大器，通過改變R7和R8的阻值可獲得不同的放大倍數(shù)。AD9850內(nèi)部設(shè)有高速電壓比較器，將低通濾波器的輸出信號和一固定的直流電平(來自LT6600的第2腳和第7腳)送到比較器的輸入端，可得兩路與正弦信號頻率相同且互為反相的方波信號。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/185507.htm
主要技術(shù)參數(shù)分析：1)具有極高的頻率分辨率和相位分辨率，且相對頻帶很寬。這是DDS最主要的優(yōu)點(diǎn)。因?yàn)镈DS的頻率分辨率決定于相位累加器的位數(shù)和參考時鐘頻率，只要相位累加器的位敷足夠長，DDS的頻率分辨率可以達(dá)到足夠高，所以說頻率分辨事和相位分辨率是傳統(tǒng)的頻率合成方法無法比擬的。2)雜散抑制差，也是DDS的主要缺點(diǎn)。DDS在尋址波形表時，都采用了相位截斷技術(shù)，它的直接后果是給DDS輸出引入了雜散。同時波形存儲器中的波形幅度量化引起有效字長效應(yīng)，還有DAC的非理想特性，都導(dǎo)致DDS的雜散抑制性能差。3)不能夠獲得很高的相位噪性能指標(biāo)。DDS的相位噪聲主要由參考時鐘信號的性質(zhì)、參考時鐘的頻率與輸出頻率之間的關(guān)系以及器件本身的噪聲決定。在實(shí)際工程中，必須考慮包括相位累加器、ROM、和DAC等各部件噪聲特性對DDS相位噪聲性能的影響。
1．3 LPC2132+CPLD電路設(shè)計
由于DDS技術(shù)的實(shí)現(xiàn)依賴于高速、高性能數(shù)字器件，控制方式也比較固定，專用DDS芯片一般只能產(chǎn)生正弦波和方波。三角波的產(chǎn)生盡管可將方波信號經(jīng)積分電路進(jìn)行積分轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)，但很難稍足不同頻段對積分電容的要求，因此用DDS芯片產(chǎn)生方波實(shí)現(xiàn)三角波信號的輸出頻率范圍十分有限。
三角波信號發(fā)生電路的設(shè)計由兩部分組成，第一部分是單片機(jī)和CPLD(EPM7128AETC100)接口電路設(shè)計，如圖4所示，單片機(jī)LPC2132通過并行接口向CPLD中的頻率字寄存器發(fā)送頻率字，向CPLD中的雙口RAM傳送波形點(diǎn)陣數(shù)據(jù)。并行接口信號線包括：8位數(shù)據(jù)線，讀信號、寫信號、片選信號、地址鎖存信號、地址信號。低8位地址線通過CPLD內(nèi)部的鎖存器產(chǎn)生，這樣可以減少并行接口信號的數(shù)量。第二部分是用于三角波波形重建，由高速D／A轉(zhuǎn)換器AD9708和單片集成濾波器LT6600組成如圖5所示，AD9708由CPLD直接控制，AD9708的數(shù)據(jù)線和時鐘線與的I／O腳相連，設(shè)計中將模擬電源輸入端串接一磁珠再與數(shù)字電源連在一起抑制雜散噪聲。為了獲得相對純凈的波形信號，D／A轉(zhuǎn)換器的輸出的應(yīng)加低通濾波器，以濾去鏡像頻率分量和諧波分量。低通濾波器的設(shè)計采用單片集成濾波器LT6600，輸出帶寬大于2MHz，通帶增益為12 dB，LT6600采用單端輸入、雙端輸出的形式，來自AD9708的模擬輸入信號，送LT6600的V+輸入端，通過J3口輸出差分三角波信號。
評論