一種正弦信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)

對(duì)于AD9851，設(shè)其相位累加器的位數(shù)為N，相位控制字?jǐn)?shù)值為FN，頻率控制字的位數(shù)為M，頻率控制字的值為FM，內(nèi)部工作時(shí)鐘為Fcc頻率f和相位θ分別為這樣可以確定輸出信號(hào)的頻率和初始相位，根據(jù)AD9851的控制字方式，其復(fù)位后，由單片機(jī)給出合適的W_CLK和FQ_UD信號(hào)，并將具有不同功能的控制字寫入其內(nèi)部以實(shí)現(xiàn)頻率／相位調(diào)節(jié)。
3．2 調(diào)幅(AM)信號(hào)發(fā)生器
按照定義，調(diào)幅信號(hào)是載波信號(hào)振幅按輸入調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化的一種振幅調(diào)制信號(hào)：

設(shè)計(jì)時(shí)選用四象限模擬乘法器AD835來實(shí)現(xiàn)AM調(diào)制信號(hào)，將調(diào)制信號(hào)和載波分別從X、Y端輸入相乘，Z端接載波，即可產(chǎn)生AM信號(hào)。為了使AD835很好地工作，±5 V電源需加磁珠，以防止高頻信號(hào)干擾。在產(chǎn)生振幅調(diào)制(AM)信號(hào)時(shí)，為實(shí)現(xiàn)調(diào)制可調(diào)要求，采用程序控制一級(jí)D／A轉(zhuǎn)換器輸出基準(zhǔn)電壓作為DAC904的基準(zhǔn)端輸入，從而控制DDS信號(hào)的電壓輸出。這里選用DAC7611用于基準(zhǔn)的D／A轉(zhuǎn)換器。
3．3 調(diào)頻(FM)信號(hào)發(fā)生器
采用DDS間接調(diào)頻法可實(shí)現(xiàn)較高頻偏，低頻率步進(jìn)、高穩(wěn)定度的調(diào)頻信號(hào)源，而且外圍電路相當(dāng)簡(jiǎn)單，直接由DDS產(chǎn)生，方法簡(jiǎn)單易行。通過單片機(jī)控制載波信號(hào)的頻率控制字，自制DDS的頻率控制字控制頻偏，兩者相結(jié)合生成AD9851的頻率控制字，實(shí)現(xiàn)FM調(diào)制信號(hào)。合理控制調(diào)制信號(hào)的頻率和幅值，AD9851就可輸出滿足要求的FM信號(hào)，具體實(shí)現(xiàn)框圖如圖3所示。

3．4 ASK、PSK、FSK信號(hào)發(fā)生器
ASK、PSK、PSK信號(hào)發(fā)生器采用數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)，即采用FPGA產(chǎn)生開關(guān)電路以及相關(guān)門電路，讀取基帶數(shù)字序列，再選通相應(yīng)的載波信號(hào)輸出。因此，與模擬方法相比，數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便，易調(diào)試，節(jié)省電路規(guī)模，減少噪聲信號(hào)的干擾。另外，還避免硬件電路的固有延時(shí)，調(diào)制PSK信號(hào)可實(shí)現(xiàn)嚴(yán)格的180°反相載波輸出。
3．5 幅度控制模塊
程控放大模塊用于控制輸出信號(hào)的幅度，使其峰一峰值在0～6 V之間連續(xù)可調(diào)，采用可控增益放大器VCA822實(shí)現(xiàn)。VCA822的增益由引腳VG控制，設(shè)計(jì)時(shí)以程序控制D／A轉(zhuǎn)換器，DAC7611的輸出電壓作為其輸入信號(hào)。圖4為程控放大模塊電路。