DDS技術(shù)在高頻石英晶體測試系統(tǒng)中的應(yīng)用
加入技術(shù)交流群
AD9912的輸出信號為差分信號，采用射頻變壓器將差分信號轉(zhuǎn)換為單端信號，并經(jīng)過低通濾波電路和功率放大電路后輸入至π網(wǎng)絡(luò)和補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。AD9912輸出信號處理電路如圖7所示。其中，DAC_OUT和DAC_OUTB是AD9912輸出的差分信號。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/192856.htm
2．3 信號源軟件設(shè)計(jì)
處理器STM32F103控制AD9912輸出頻率信號，主要是通過SPI向AD9912的寄存器中寫入對應(yīng)的值。
由于選用25 MHz的高性能恒溫石英晶體作為參考時(shí)鐘，需要使能系統(tǒng)時(shí)鐘PLL，應(yīng)將寄存器0x0010的第4位設(shè)置為邏輯0。
寄存器0x01A0～0x01AD為輸出信號控制字，其中0x01A0～0x01A5為保留寄存器，0x01A6～0x01AB為頻率控制字，0x01AC～0x01AD為相位控制字。
輸出信號頻率與頻率控制字關(guān)系為：
fDDS=(FTW／248)fs (1)
式中：fDDS為AD9912輸出信號頻率；FTW為頻率控制字；fs為AD9912的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。
由式(1)得到：
FTW=round[248(fDDS／fs)] (2)
例如，當(dāng)fs=1 GHz，fDDS=19．44 MHz，則FTW=5 471 873 547 255(即0x04FA05143BF7)。
輸出信號相位與相位控制字關(guān)系為：
△φ=2П(△phase／214) (3)
式中：△φ為AD9912輸出信號相位；△phase為相位控制字。由于信號源需要應(yīng)用于高頻石英晶體測試系統(tǒng)中，所以，不能只輸出一個(gè)固定頻率的信號，必須輸出掃頻信號。測試之前，通過健盤或觸摸屏輸入待測晶體的標(biāo)稱頻率、起始掃描頻率、終止掃描頻率、掃描步進(jìn)頻率，處理器根據(jù)式(2)算法，由掃描步進(jìn)頻率計(jì)算出掃描步進(jìn)控制字(以下稱為FTWstep)。圖8所示為信號源應(yīng)用于高頻石英晶體測試系統(tǒng)的軟件流程圖。
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
信號源的精度和穩(wěn)定度直接影響到測試系統(tǒng)測量石英晶體頻率的精度和穩(wěn)定度。因此，使用CNT-90型頻率計(jì)測量本系統(tǒng)信號源輸出的信號頻率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，信號源輸出信號頻率的精度高于±0．1 ppm，頻率的穩(wěn)定度高于±0．1ppm，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。
表中，f為設(shè)定的頻率值；f為實(shí)際測量的頻率平均值；△f／f為相對偏差。
4 結(jié)語
本設(shè)計(jì)成功地把DDS技術(shù)應(yīng)用到高頻石英晶體測試系統(tǒng)中。實(shí)現(xiàn)了基于DDS技術(shù)的寬帶信號源。該信號源具有輸出頻率范圍寬、精度高、穩(wěn)定度高、頻率分辨率高，頻率切換速度快的特點(diǎn)，從而滿足了高頻石英晶體測試系統(tǒng)對信號源的要求。
評論