用AD7008构成可程控正弦波信号发生器

2007-03-09 19:03:27来源: 互联网
在许多电子系统中,经常需要用到频率和幅度可调的正弦波信号作为基准或载波信号。正弦渡信号主要通过模拟电路或DDS(Direct Digital Synthesis)等两种方式产生.相对于模拟电路,DDS具有相位连续、频率分辨率高、转换速度快、信号稳定等诸多优点,因此,DDS存雷达、通信、测试、仪表等领域得到了广泛的应用。 1 系统组成 该系统的核心部件是AD7008,AD7008是ADI公司推出的高集成度DDS频率台成器。首先单片机将频率控制字发送给AD7008,在AD7008的输出端口就可以得到所需的正弦信号,为了使输出信号的频率更为稳定,将输出信号通过由MAX262构成的中心频率可调带通滤波器进行滤波处理.MAX262的中心频率通过单片机按照AD7008的输出频率进行设置。DAC0832的作用是控制输出信号的幅度。系统组成框图如图1所示。 2 主要硬件电路 系统的主要硬件电路如图2所示。其主要由AD7008与单片机之间的接口、程控滤波器、幅度控制等三部分组成。现分别对其加以介绍。 1.2.1 A07008与单片机之间的接口 AD7008可以和外围MPU构成并行或串行两种接口方式,其中并行接口又可以分为8位和16位两种。由于系统采用8位单片机,考虑到响应速度,采用8位并行接口方式。当单片机将数据送到PO口时.如果AD7008的WR引脚(与单片机的P1.0相连)出现负脉冲,则PO口的数据被送入AD7008的并行寄存器。如果AD7008的LOAD引脚(与单片机的Pl.1相连)出现正脉冲,则根据TC3~TC0(与单片机的PO.3~PO.0相连)的逻辑关系,AD7008并行寄存器内的数据将会被送到片内命令寄存器、频率寄存器0、频率寄存器1或相位寄存器中。由此来对AD7008所产生的正弦信号进行控制。AD7008的输出引脚lOUT和IOUT通过一电阻接地,将输出电流转换成电压,再通过一运算放大器组成的减法电路后产生正弦波。 2.2 程控滤波器的设计 为了提高输出信号的质量,必须对由AD7008所产生的正弦信号进行滤波处理。由于该信号发生器用在电测仪表中,其对正弦信号的频率要求是40Hz~5kHz。笔者选用工作频率为1Hz~140kHz的MAX262来构成一个中心频率可程控的带通滤波器。MAX262有三个可程控参数:中心频率 、Q值和工作模式。所有程控参数都通过数据引脚DO和Dl输入。地址引脚A3~A0控制输入数据进入不同的寄存器。当AD7008输出信号的频率确定后,就可以设定MAX262的中心频率 和Q值。这样就构成一可程控的带通滤波器对AD7008的输出信号进行滤波处理。 2.3 幅度控制 正弦信号的幅度控制是通过D/A转换器DAC0832来实现的。经过滤波处理的正弦信号接在DAC0832的参考电压引脚VREF上。DAC0832的八位数据输入引脚与单片机的P0口相连,由片选信号CS(与单片机的PI.2相连)来决定输入数据是否选通。由图2可知,DAC0832工作在单缓冲寄存器方式,即当CS为低电平时,DO~D7数据线送来的数据直接进行D/A转换。 根据D/A转换的工作原理有: 代入,则有: 第一级运算放大器将电流转化为电压输出,则有: 表达式代入,得 第二级运算放大器起反向放大作用,它的输入和输出电压之间的关系为: 表达式代入,最后得到如下关系: 由于 ,所以输入电压通过该电路后,其输出受到由数字控制的衰减。R改变DO~D7的值时,输出电压也随之变化,即实现了对正弦渡信号的幅度控制。 3 软件设计 单片机上电复位后,先对A D 7 0 0 8和MAX262进行初始化设置。然后开始检测外围输入单元。当有频率设置输入时.则将频率控制字送入AD7008,然后根据信号频率设置MAX262的中心频 和Q值。当有幅度设置输入时,则将幅度控制字送DAC0832。其程序流程框图如图3所示。 结 语 该信号发生器已经成功运用在某电测系统中,使用效果良好。由于受该系统的实际需求所限,还没有完全发挥DDS技术的全部优势。DDS还可以应用于跳频通信、数字调制等其它领域。尤其是那些要求频率精度高、转换时间短的应用场合,采用DDS技术相对其它频率合成技术来说具有无法比拟的优势。由于DDS自身的优点,在性能要求较高的频率合成领域将会得到极为广泛的应用。

关键字:正弦波

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/sjzh/200703/320.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。
论坛活动 E手掌握
微信扫一扫加关注
论坛活动 E手掌握
芯片资讯 锐利解读
微信扫一扫加关注
芯片资讯 锐利解读
推荐阅读
全部
正弦波

小广播

独家专题更多

富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
富士通铁电随机存储器FRAM主题展馆
馆内包含了 纵览FRAM、独立FRAM存储器专区、FRAM内置LSI专区三大部分内容。 
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
走,跟Molex一起去看《中国电子消费品趋势》!
 
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
带你走进LED王国——Microchip LED应用专题
 
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2016 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved