DDS芯片AD9850的工作原理及其与单片机的接口
基于AD9850 DDS 芯片的宽频信号源
29 电子世界 ２ ０ ０ ５ 年 １ ２ 期
校园电子
如何在 Ｐｒｏｔｅｌ ９９ ＳＥ 中创建新的
元件封装形式 吴光升
上期我们已经介绍了如何在Ｐｒｏｔｅｌ ９９ ＳＥ中创建新的元件外 形 这是为绘制电路原理图服务的 如果我们要进行 ＰＣＢ 制版 还需要在Ｐｒｏｔｅｌ ９９ ＳＥ中创建新的元件封装形式 特别是Ｐｒｏｔｅｌ ＰＣＢ ９９ ＳＥ元件封装库的ＰＣＢ Ｆｏｏｔｐｒｉｎｔｓ．ｌｉｂ中 元件封装形式的 种类和品种太少 远不能满足业余条件下 ＰＣＢ 制版的需求 而 新的电子元器件不断涌现 所以很有必要在Ｐｒｏｔｅｌ ９９ ＳＥ中创建 新的元件封装库
由于 ＡＤ９８５０ 的输出频率可以高达 １２０ＭＨｚ 因此在 ＰＣＢ 板的 设计中应严格区分模拟和数字地 在具体设计中建 议模拟和数字地通过一个０ 的电阻单点接地 如 图 ４ 中的 Ｒ９９ 电阻即为两个地的公共连接端 软件接口 ＳＴＣ８９Ｃ５８单片机控制ＡＤ９８５０状 态字 频率和相位字 的Ｃ语言程序见本刊网站 其中 ａｄ９８５０＿ｆｒｅ＿ｗｏｒｄ 数组存放频率控制字 ａｄ９８５０＿ｆｒｅ＿ｄａｔａ变量存放输出频率 其它波形的产生 ＡＤ９８５０ 不仅可产生任意频率的正弦信号 还能通过修改 ＡＤ９８５０ 丰富的控制字生成各种模 拟和数字调制信号 在本刊的网站上给出了通过 控制 ＡＤ９８５０ 休眠状态生成 ２ＡＳＫ 信号的调制信号 的代码 供读者参考
目前 信号源的产生一般采用两种方式 一是采用传统的 波形振荡方式 如常见的 ５５５ ＭＡＸ０３８ 等芯片 采用外接阻容 介质来达到频率合成的目的 虽然电路简单 但频率控制复杂 不易数字化 特别是在高频波段 如果电路设计不当波形容易 失真 二是采用直接数字频率合成（ＤＤＳ）方式 即通过可编程技 术从一个标准参考时钟产生多种频率 主要优点是信号源的相 对带宽较宽 频率分辨率高 可产生宽带正交信号及其他多种 调制信号 控制灵活方便 具有较高的性价比 广泛应用于通 信 雷达等领域 是目前频率合成的发展方向
AD9850中文资料
VC C4
2
U2
VCC CLK GND
16MHz
VCC
36 81
U21
DDS_D0 DDS_D1
4 3
D0
R
DDS_D2 DDS_D3
2 1
D A D1
D2
DA
DDS_D4 28 DDS_D5 27 DDS_D6 26 DDS_D7 25
W_CLK 7
FQ_UP
8
D3
IOUT
D4
D5
dds 芯片复位
A,@R1;
写入 5 个频率字
@DPTR,A
R1;
R0,PROC_9850;
A,#00H
DPTR,#FQ_UP ;装载频率字并启动转换
@DPTR,A ;
J1，J4 为总线插槽，具体管脚定义如下表：
符号
定义
引脚
功能说明
D0~D7
数据总线
4~11 D0～D7 /A0～A7 总线分时复用，非扩展
方式下可作为位控
A0~A7
低 8 位地址线 12~19
CS0~CS7
输 入 输 出 地 址 23~30 由处理器板中的 CPLD 对数据存储地址空间
段选择信号
中的高位地址线译码产生，占据最高的
图 0341-6 模块器件分布图
U2 为有源晶振；
J2 为电源，从上往下依次为：VCC，GND；
U21 为 AD9850；
J6 为电源插座；
J5 为 CPLD 下载编程接口；从左向右依次为：VCC，GND，TCK，TDO，TDI，TMS；
J3 信号输出端。从上到下依次为： SIN_OUT，GND，BUS_CLK，GND；
AD9850125MHzDDS频率合成器的原理及应用_郭荣祥
●模拟器件天地 AD9850 125MHz DDS 频率合成器的原理及应用北京航空航天大学1-12信箱(100083) 郭荣祥 郭吉祥摘 要:介绍了美国ADI 公司采用先进的DDS 技术新推出的高集成度频率合成器AD 9850的主要特性、工作原理、应用电路和应用考虑。
关键词:直接数字频率合成(DDS ) 频率合成器 时钟发生器 锁相环(PLL )1 概述频率合成器是从一个或多个参考频率中产生多种频率的器件。
这种器件已经用了几十年,尤其是在通信系统中已得到广泛应用。
传统的频率合成器,通常从一排晶体振荡器产生的各种频率通过开关进行频率混合。
也有的采用众所周知的锁相环(PL L )技术实现频率合成。
随着数字技术在仪器仪表和通信系统的广泛应用,用数字控制方法从一个参考频率源产生多种频率,即直接数字合成技术(DD S)异军突起。
本文试图介绍世界流行的美国AD I 公司生产的A D 9850频率合成器正是应用这种D DS 技术的典型热门产品之一,其基本结构框图见图1。
·图1DDS 基本结构框图OUT输出f DACLPFN 位正弦查询表地址计数器c时钟f 在图1中,正弦查询表是一个可编程只读存储器(P RO M ),存有一个或多个完整周期的正弦波数据,在时钟f C 驱动下,地址计数器逐步经过PRO M 存储器的地址,地址中相应的数字信号输出到N 位数模转换器(D AC)的输入端,D AC 输出的模拟信号,经过低通滤波器(L PF),可得到一个频谱纯净的正弦波。
在图1系统中,输出频率无法进行编程控制,实际中常用的可编程DD S 系统如图2所示。
该DDS 系统的核心是相位累加器,它由一个加法器和一个N 位相位寄存器组成,N 一般为24～32位。
每来一个时钟f C ,输出频率图2可编程控制DDS 系统时钟fc相位截断13～15位幅度截断相位累加器N 位OUT f DACLPFN 位正弦查询表N位相位寄存器N 位频率控制字M相位控制字微控制器相位寄存器以步长M 增加。
毕业设计54基于DDS芯片AD9850的正弦发生器6
基于DDS芯片AD9850的正弦发生器摘要数字化是目前无线电技术的发展趋势，它具有可靠性高、灵活性强、易大规模集成等优点。
而直接数字合成技术DDS(direct digital synthesis)正是适应数字通信的发展趋势而产生的。
直接数字合成DDS是一种基于波形存储的频率合成技术。
它具有频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、相位噪声小及可编程等突出特点，在通信和雷达领域中得到了广泛的应用。
所以，研究用直接数字合成技术（DDS）合成信号波形具有广泛的现实意义。
论文中论述的系统以直接数字合成技术为基础，采用在线可编程单片机AT89S52为主控制器，结合直接数字频率合成芯片AD9850，实现了从1Hz到20MHz步进为1Hz的频率可调正弦信号以及方波信号的产生。
整个系统具有结构简单，控制灵活，信号精度高等特点。
设计中，32位频率控制字计算采用了查表与计算相结合的算法，该算法简单快捷，且节约存储空间。
本文主要分以下几章进行论述。
第一章是对研究背景、目的和内容的介绍；第二章是原理及相关设计工具介绍；第三、四章是系统总体设计和详细设计部分；第五章是系统调试与分析部分；第六章是结论与展望。
关键词: DDS , AT89S52，AD9850，信号发生器ABSTRACTThe digitization is the present radio technology development tendency, it has the reliability high, the flexibility strong, merit and so on easy large scale integration. But direct digital synthesis technology DDS (direct digital synthesis) is precisely adapts the digital communication development tendency to produce. The direct digital synthesizes DDS is one kind the frequency synthesis technology which saves based on the profile. It has the frequency switching time short, the frequency resolution high, the output phase continuously, the phase noise small and is programmable and so on the prominent characteristic, obtained the widespread application in the correspondence and the radar domain. Therefore, study with the direct digital synthesis technology (DDS) to composite signal profile has the widespread practical significance.In the paper elaborates the system take the direct digital synthesis technology as a foundation, uses the on-line programmable monolithic integrated circuit AT89S52 as the primarily controller, union direct digital frequency synthesis chip AD9850, realized step has entered from 1Hz to 20MHz with the 1Hz frequency may adjust the sine signal as well as the square-wave signal production. The overall system has the structure simply, the control is nimble, signal precision higher characteristic. In the design, 32 frequencies control words computation has used the algorithm which Zha Biao and the computation unifies, this algorithm is simple quickly, also saves the storage space.The article main following several chapters carry on the elaboration. First chapter is to studies the background, the goal and the content introduction; Second chapter is the principle and the correlation design tool introduction; Third, four chapters are the system design and the detailed design part; Fifth chapter is the system debugging and the analysis part; Sixth chapter is the conclusion and the forecast.KEY WORDS ：DDS , AT89S52，AD9850， signal generator目录第一章概述 (5)1.2主要研究内容 (5)1.3论文章节安排 (5)第二章基本原理 (6)2.1DDS的基本原理 (6)2.2DDS的信号质量分析 (7)2.2.1 DDS信号源的性能指标： (7)2.2.2 DDS的优点 (8)2.2.3 DDS的局限性 (9)2.2.4 DDS的总体概述 (9)2.3实现DDS的三种技术方案 (10)2.3.1 采用高性能DDS单片电路的解决方案 (10)2.3.2 采用低频正弦波DDS单片电路的解决方案 (10)2.3.3自行设计的基于FPGA芯片的解决方案 (11)2.4系统解决方案 (11)2.5相关器件介绍 (11)2.5.1 AD9850介绍 (11)2.5.2 AT89S52介绍 (14)2.5.3 8279介绍 (15)2.6相关软件介绍 (17)2.6.1 电路设计软件PROTEL DXP介绍 (17)2.6.2 单片机开发软件Keil C51简介 (18)2.6.3 下载软件ISP EXPERT简介 (18)第三章总体设计 (20)3.1系统功能总体描述 (20)3.2硬件总体设计 (20)3.3软件总体设计 (21)第四章详细设计 (23)4.1系统功能详细描述与参数指标 (23)4.2硬件详细设计介绍 (23)4.2.1 键盘显示电路的设计 (23)4.2.2 DDS波形产生电路设计 (24)4.2.3 单片机控制电路设计 (26)4.2.4 硬件电路抗干扰性设计 (29)4.2.5 低通滤波器设计 (30)4.3系统硬件原理图 (32)4.4硬件PCB图 (34)4.5软件详细设计 (34)4.5.1 初始化程序模块 (35)4.5.1.1单片机的初始化 (35)4.5.1.2 8279初始化 (35)4.5.1.3 AD9850的初始化 (36)4.5.2键盘显示程序模块 (36)4.5.2.1 键盘扫描 (36)4.5.2.2 键值转换 (37)4.5.2.3 键值显示 (37)4.5.3频率控制字计算模块 (37)4.5.3.1 频率控制字的计算 (37)4.5.3.2 频率控制字的算法 (37)4.5.3.3 频率控制字表的确定 (39)4.5.3.4 频率控制字计算流程图 (40)4.5.4频率控制字传输模块 (41)4.5.5系统总体软件流程图 (41)第五章系统调试及分析 (42)5.1调试内容与目的 (42)5.1.1 调试目的 (42)5.1.2 调试内容 (42)5.1.3 调试环境与使用仪器 (42)5.2调试步骤设计 (43)5.2.1 检查测试 (43)5.2.2 分步调试 (43)5.2.3 综合调试 (43)5.3调试过程与结果分析 (44)5.3.1 调试过程 (44)5.3.2 输出频率数据 (44)5.3.3 结果分析 (44)5.4产生的问题与分析 (45)5.5设计结果分析 (46)第六章结论与展望 (47)6.1结论 (47)6.2展望 (47)参考文献 (48)附录1主程序 (49)附录2频率控制字表生成程序 (65)附录3频率控制字表 (80)附录4实物图 (82)第一章概述1.1 研究背景与意义频率合成器技术是现代电子系统中的一项关键技术，频率合成器作为雷达、通信、电子对抗等电子系统的重要基础设备，总是对这些系统某些主要指标的最终性能起着决定性的影响。
基于AD9850的信号发生器设计说明
基于AD9850的信号发生器设计摘要介绍ADI 公司出品的AD9850 芯片,给出芯片的引脚图和功能。
并以单片机AT89S52 为控制核心设计了一个串行控制方式的正弦信号发生器的可行性方案,给出了单片机AT89S52 与AD9850 连接电路图和调试通过的源程序以供参考。
直接数字合成（DDS）是一种重要的频率合成技术，具有分辨率高、频率变换快等优点，在雷达及通讯等领域有着广泛的应用前景。
系统采用AD9850为频率合成器，以单片机为进程控制和任务调度的核心，设计了一个信号发生器。
实现了输出频率在10Hz~1MHz围可调，输出信号频率稳定度优于10-3的正弦波、方波和三角波信号。
正弦波信号的电压峰峰值Vopp能在0~5V围步进调节，步进间隔达0.1v,所有输出信号无明显失真，且带负载能力强。
该电路设计方案正确可行,频率容易控制,操作简单灵活,且具有广阔的应用前景。
关键词：信号发生器；直接数字频率合成；AD9850芯片；AT89S52单片机AbstractOn the basis of direct digital synthesis(DDS)principle, a signal generator was designed , using AT89S52 single chip machine as control device and adopting AD9850 type DDS device .Hardware design parameters were given .The system can output sine wave ,square wave with wide frequency stability and good waveform .The signal generator has stronger market competitiveness , with wide development prospect ,in frequency modulation technology and radio communication technology fields.Key words: signal generator ；direct digital synthsis；AD9850；AT89S52目录第一章绪论 (1)1.1背景 (1)1.2问题的提出 (2)1.3论证方案 (2)1.4总体设计框图 (3)第二章 DDS技术产生信号的基本原理 (5)2.1DDS简介 (5)2.2频率预置与调节电路 (5)2.3累加器 (6)2.4控制相位的加法器 (6)2.5控制波形的加法器 (6)2.6波形存储器 (6)2.7D/A转换器 (7)2.8低通滤波器 (7)2.9数字波形合成的理论分析 (8)第三章芯片的简介 (9)3.1AD9850结构与性能 (9)3.2AD9850的控制字与控制时序 (11)3.3 AT89S52结构与性能 (12)3.4 24C02结构与性能 (15)3.5MAX232的结构与性能 (16)3.6RT1602结构与性能 (17)第四章主要硬件的总体设计 (19)4.1AD9850与单片机的接口电路 (19)4.2 LCD与单片机的连接 (20)第五章软件部分设计 (21)第六章用到的数学原理 (24)6.1数学原理 (24)6.2算法比较和选择 (26)6.2.1采样回放法 (26)6.2.2查表法 (27)6.2.3泰勒级数展开法 (27)6.2.4数字正弦振荡器法 (27)6.2.5递推数列法 (28)第七章电路原理图的绘制 (31)7.1一般步骤 (31)7.2原理图的绘制 (31)结束语 (32)致 (33)第一章绪论1.1背景在电子技术领域中，也就是所谓的信号源号源有很多种，包括正弦波信号源、函数发生器、脉冲发生器、扫描发生器、任意波形发生器、合成的信号源等，经常要用一些信号作为测量基准信号或输入信号。
基于DDS芯片AD9850的全数控函数信号发生器的设计与实现
(2 -1) 时， 其最大输出频率为 fc/2， 因此， 只要 N
N
足够大， DDS 就可得到很细的频率间隔。 而要改 变DDS 的输出频率， 只要改变频率控制字 K 即可。
AD9850的输出频率表达式为： fout=kfc/2
32
式中， k为32 位的二进制值， 可写成：
3．2
键盘输入接口及 LCD 接口电路 本系统中的数字输入设置电路采用 2×8 矩 阵
k=A31231+A30230+…+A121+A020
其 中 A31， A30， … ， A1， A0 对 应 于 32 位 码 值
键 盘 。 由 于 LCD 具 有 显 示 内 容 多 ， 电 路 结 构 简 单， 占用单片机资源少等优点， 本系统采用
(0或1)。 改变频率控制字 K即可改变输出频率 fout。
4
4．1
图4 键盘输入及 LCD 接口电路
系统软件设计
主程序 主程序可控制整个系统， 包括控制系统的初
图5
信号幅度数控预置电路
１６
2008.11
第 10 卷
第 11 期 2008 年 11 月
新特器件应用
Vol.10 No.11 Nov. 2009
图8 图6 积分电容 8 选 1 自动切换控制电路
１５
第 10 卷
第 11 期 2008 年 11 月
Electronic Component & Device Applications
Vol.10 No.11 Nov. 2008
3．3
信号幅度数控预置电路 为了实现对输出的正弦模拟信号幅度的数字
控制和预置， 本系统采用了 AD811 高速运放、 数 字电位器衰减、 真有效值转换、 以及 A/D 转换等 电路， 具体电路图如图 5所示。 数 字 电 位 器 X9C102 是 实 现 信 号 幅 度 数 字 可 调的关键器件。 真有效值转换模块 AD637 主要负 责信号的 TRMS/DC 转换， 然后经 TLC2453 模数转 换向单片机输送正比于正弦波信号幅度的数字 量， 以便单片机输出合适的幅值控制指令。
AD9850总结
AD9850总结AD9850是一个高集成度的器件，它的内部采用了DDS技术并有高速，高性能的D／A转换器和比较器。
只要提供给AD9850一个准确的时钟参考频率，它就能输出一个纯净的频率和相位可编程的正弦波。
AD9850广泛应用在实现数字可编程的频率台成器的设计以及时钟发生器的设计中。
一、管脚介绍AD9850有28管脚，管脚定义如图1所示，引脚功能描述引脚标号/助记符功能4–1,/D0–D78 位数据输入. 数据端口，用于装载32 位的频率控制字和8 位相位控制字。
D7 为最高位28–25/ D0=最低位D7, 25 引脚, 也作为40 位控制字串行输入引脚5/PGND 6×REFCLK 倍乘器接口6/PVCC6×REFCLK 倍乘器正向供电电压引脚7/W_CLK数据加载时钟. 上升沿加载并行或串行频率/相位控制字异步输入到40-bit 输入寄存器8 /FQ_UD频率更新上升沿异步加载40 位数据到内部数据寄存器对DDS 核心起作用.FQ_UD 作用当输入寄存器只能容纳一位有效的数据。
9 /REFCLOCK参考时钟输入. CMOS/TTL-电平脉冲, 直接或通过6×REFCLK 倍乘器. 直接模式, 也是系统时钟.如果6×REFCLK 倍乘器采用, 倍乘器输出也是系统时钟。
系统时钟上升沿开始工作。
10, 19/AGND模拟地(DAC and Comparator).11, 18 /A VDD模拟电路的正向供电电压(DAC 和比较器, Pin 18) 和带隙电压参考Pin 11.12/ RSETDAC 外部复位连接—3.92 kΩ电阻接地10 mA 电流输出. 这使得DAC 的IOUT and IOUTB 满量程输出成为可能. RSET = 39.93/IOUT13 /VOUTN内部比较器负向输出端14 /VOUTP内部比较器正向输出端15 /VINN内部比较器的负向输入端。
多个基于DDS芯片AD9850 AD9851的合成器的同步方法
多个基于DDS芯片AD9850/AD9851的合成器的同步方法一．概述在许多应用中，要求产生两个或者更多明确的相位相关的正弦信号，例如相位正交，美国ADI( Analog Devices Inc)公司推出的AD9850和AD9851 DDS集成芯片就可以提供这样的正弦信号。
本文详细地介绍了DDS芯片AD9850/AD9851的基本原理以及多个基于DDS芯片AD9850/AD9851的合成器的同步方法，提供了实现的步骤和指令，并且讨论了产生相位错误的可能原因。
二．基本原理1、AD9850/AD9851的基本特点和工作原理AD9850/AD9851是AD公司生产的最高时钟为125MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器。
它结合一个片内高速、高性能DAC和比较器构成一个完整的数字控制可编程频率合成器，是具有时钟产生功能的高集成度芯片。
由于采用了CMOS技术，其功耗较小，在＋5V 电源供电，125MHz时钟时，能以380mW的功率工作。
AD9850/AD9851具有以下特点：a)125MHz的时钟频率；b)集成在一块集成电路芯片上的高性能DAC以及高速比较器；c)5bits相位调制；d）32bits频率控制字；e）40MHz模拟输出时，DAC输出的抑制寄生动态范围SFDR>50dB；f) ＋5V电源供电，125MHz时钟时，功率为380mW；g)简化的控制接口，并行或串行输入形式；h)极小的28管脚表面封装形式。
图1为AD9850/AD9851的功能模块图。
由此可以看出，这两种芯片只有微小的区别，那就是AD9851有一个6x时钟乘法器和MUX，而AD9850没有。
在DDS (Direct Digital Synthesis，直接数字式频率合成)内核前有两个寄存器，第一个是移位寄存器，它接收5字节的并行数据或者40位的串行数据，由字输入时钟信号W_CLK将数据锁存到该寄存器中。
当第二个寄存器由FQ_UD信号触发后，它就会将移位寄存器中的内容送到DDS内核，此过程在系统时钟信号的下一个上升沿完成。
DDS基于STC12C5202AD,AD9850信号源模块原理图
NLDDSÄ£¿é DDS
VCC D Title
DDS AD9850 Number Revision
D
NLµ¥Æ¬»ú¿ØÖƶË
Size A4 Date: File: 1 2 3
2011-09-18 E:\
\..\DDS.SchDoc
Sheet of Drawn By: 4
Comment ADS9850/1 STC12C52## SW-BUTTON XT2 OP07 22P 33P 4.7P 5.6P 1P 10UF 104 1uf 390NH 470NH Header 7 J1断并闭串 J4正弦信号 1输出 J3 Header 7X2 J2比较器参考电压 闭方波 200 10K RES 392 12K 10K 100 1K 105 500k 12MHz
NLD6 D6 NLD5 D5 NLD4 D4 PIP506 NLD3 D3 PIP508 NLD2 D2 PIP5010 NLD1 D1 PIP5012 NLD0 D0 PIP5014
PIP502 PIP504
VCC
C
CO03 *3
PI0301 PI0302
J2
PIC1202 PIC1302 PIC1402 COC12 COC13 COC14 C12 C13 C14 PIC1201 104 PIC1301 104 PIC1401 104
*3, *4, *6, *7 *5 Operational Amplifier 普通小电容 普通小电容 普通小电容 普通小电容 普通小电容 钽电容 普通小电容 普通小电容 普通电感 普通电感 Header, 7-Pin Header, 2-Pin Header, 2-Pin Header, 2-Pin Header, 7-Pin, Dual row Header, 2-Pin 普通电阻 普通电阻 普通电阻 普通电阻 普通电阻 Potentiometer 普通电阻 普通电阻 普通电阻 Potentiometer 晶振 AR? C1, C2, C4, C5, C9 C3 C6 C7 C8 C10 C11, C12, C13, C14, C15, C? C? L1, L2 L3 P1 P2 P3 P4 P5 P6 R1, R2 R3, R4, R5, R14, R15, R16, R17, R? R6, R8 R7 R9 R10 R11 R12 R13 R? XT1
DDS芯片AD9850的工作原理及其与单片机的接口
ＤＤｓ芯片ＡＤ９８５０的工作原理及其与单片机的接口一ｓｑ一●电路与设计ＤＤＳ芯片ＡＤ９８５０的工作原理及其与单片机的接口ｒ武汉空军雷达学院石雄杨加功彭世蕤ＰｒｉⅡｃｉｐｌｅ０ｆＤＤＳＣｈｉｐＡＤ９８５０ａｎｄｌｔｓＩｎｔｅｒｆａｃｅｗｉｔｈＭＣＵＳｈｉＸｉｏＩｌｇＹａｎｇＪｉａｇｏｎｇＰｅｎｇＳｈｉｎｌｉ摘要：介绍了美国ＡＤ公司采用先进的直接数字频率合成（ＤＤｓ）技术推出的高集成度频率合成嚣ＡＤ９８５０的工作原理、主要特点及其与ＭｃＳ５１单片机的接口，并给出了接口电路图和部分泺程序。
关键词：直接数字频率合成（ＤＤｓ）；控制字；控制时序；接ｏ；ＡＤ９８５０分类号：ＴＮ７４２．１献标识码：Ｂ文章编号：１００６—６９７７（２００１）０５—００５３—０３１ＡＤ９８５０简介随着数字技术的飞速发展，用数字控制方法从一个参考频率源产生多种频率的技术，即直接数字频率合成（ＤＤＳ）技术异军突起。
美国ＡＤ公司推出的高集成度频率合成器ＡＤ９８５０便是采用ＤＤＳ技术的典型产品之一。
ＡＤ９８５０采用先进的ＣＭｏｓ工艺，其功耗在３．３Ｖ供电时仅为１５５ｒｎＷ，扩展工业级温度范围为一４０～８０℃，采用２８脚ＳＳＯＰ表面封装形式。
ＡＤ９８５０的引脚排列如图１所示，图２为其组成框图。
图２中层虚线内是一个完整的可编程加ｓ系统，外层虚线内包含了ＡＤ９８５０的主要组成部分。
ＡＤ９８５０内古可编程ＤＩ）Ｓ系统和高速比较器，能实现全数字编程控制的频率合成。
可编程ＤＤＳ系统的核心是相位累加器。
它由一个加法器和一个Ｎ位相位寄存器组成，Ｎ一般为２４～３２。
每来一个外部参考时钟。
相位寄存器便以步长Ｍ递加。
相位寄存器的输出与相位控制字相加后可输入到正弦查询表地址上。
正弦查询表包含一个正弦波周期的数字幅度信息，每一个地址对应正弦波中０‘～３６０‘范围的一个相位点。
查询表把输人地址的相位信息映射成正弦波幅度信号。
然后驱动ＤＡＣ以输出模拟ＡＤ９８５０采用３２位的相位累加器将信号截断成１４位输入到正弦查询表，查询表的输出再被截断成１０位后输入到ＤＡｃ，ＤＡＣ再输出两个互补的电流。
ad9850中文资料
海纳电子资讯网：ｗｗｗ．ｆｐｇａ－ａｒｍ．ｃｏｍ目录摘要 —————————————————————————2 创新之处 ———————————————————————2 关键词 ————————————————————————2 引言 —————————————————————————2 系统工作原理 —————————————————————3 直接数字频率合成 ———————————————————4 DDS 基本原理及性能特点 —————————————————5 采用 DDS 的 AD9851 ———————————————————6 AD9851 的原理 —————————————————————7 AD9851 在信号源中的应用 ————————————————8 AD9851 在本系统的应用电路 ———————————————9 低通滤波器（LPF） ——————————————————10 锁相环频率合成 ———————————————————11 锁相环频率合成 MC145151 在本电路中的应用 ————————12 压控振荡器（VCO） ———————————————————12 缓冲放大器 ——————————————————————13 单片机控制的整体电路 —————————————————14 功率放大 ———————————————————————15 本系统的软件设计 ———————————————————15 总调试 ————————————————————————25 结束语 ————————————————————————25 DDS 短波信号发生器技术指标 ——————————————26 所采用的仪器设备 ———————————————————26 所用软件 ———————————————————————26 参考文献 ———————————————————————26 参考网站 ———————————————————————27ｗｗｗ．ｆｐｇａ－ａｒ ｍ1．海纳电子资讯网：ｗｗｗ．ｆｐｇａ－ａｒｍ．ｃｏｍDDS 短波信号发生器摘要： 本文主要介绍的是采用直接数字频率合成的短波信号发生器， 它 主要以微电脑控制部分、直接数字频率合成（DDS）部分、数字锁相 环频率合成部分、背光液晶显示部分、功率放大部分等组成。
AD9850介绍AD9850中文资料
精心整理第13章DDS 芯片AD9850/AD9851的设计13.1硬件设计信号源作为现代电子产品设计和生产中的重要工具,必须满足高精度、高速度、高分辨率等要求。
本章基于DDS(DirectDigitalSynthesis,直接数字频率合成)技术，采用AD9850DDS 芯片，采用F169单片机作为控制芯片，实现一种了简易信号发生器的设计，该信号发生器具有输出频率范围宽，可以输出正弦和方波两种波形，与键盘结合易于实现全数字化的设计。
（DDS ）80℃，采用28图13-3系统的10位后输入到DAC ，DAC 再输出两个互补的电流。
DAC 满量程输出电流通过一个外接电阻set R 调节，调节关系为set I =32(1.148V/RSET)，set R 的典型值是3.9K Ω。
将DAC 的输出经低通滤波后接到AD9850内部的高速比较器上即可直接输出一个抖动很小的方波。
其系统功能如图3-3所示。
AD9850在接上精密时钟源和写入频率相位控制字之后就可产生一个频率和相位都可编程控制的模拟正弦波输出，此正弦波可直接用作频率信号源或经内部的高速比较器转换为方波输出[23]。
在125MHz 的时钟下，32位的频率控制字可使AD9850的输出频率分辨率达0.0291Hz ；并具有5位相位控制位，而且允许相位按增量180，45，90，22.5，11.25或这些值的组合进行调整。
精心整理图13-3AD9850的内部结构13.1.2AD9850的控制字与控制时序AD9850有40位控制字，32位用于频率控制，5位用于相位控制。
1位用于电源休眠（Powerdown ）控制，2位用于选择工作方式。
这40位控制字可通过并行方式或串行方式输入到AD9850，在并行装入方式中，通过8位总线D0…D7将可数据输入到寄存器，在重复5次之后再在FQ_UD 上升沿把40位数据从输入寄存器装入到频率/相位数据寄存器（更新DDS 输出频率和相位），同时把地址指针复位到第一个输入寄存器。
ad9850中文资料
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基于AD9850的信号发生器的设计_毕业设计论文 精品
摘要本设计使用51单片机对DDS芯片进行控制，利用DDS造波的方法产生需要的正弦信号，用户可以根据需要对芯片设定一个频率值或相位值，通过单片机传输芯片控制字对芯片输出的频率和相位进行调节，达到用户所需要的信号，本设计采用模块化设计的方法，不同的模块为实现不同的功能而设计，总体由单片机控制协调工作。
利用51单片机控制DDS芯片造波，具有如下优越性：1，造价低廉，51单片机应用广泛，价格低廉，比较容易购买，DDS芯片价格较单片机稍高，但与价格成百上千的成品信号发生器相比，本设计经济优势显著，2，电路简单，本设计利用单片机进行数字化控制，外围元件较少。
3，频率控制准确高效，数字化控制的最大优点即控制准确，分辨率高，响应快。
关键词：DDS 51单片机数字控制目录摘要 (i)目录 (ii)绪论 ............................................................................................................................................. - 1 - 第一章工作原理........................................................................................................................ - 2 -1.1 DDS工作原理............................................................................................................... - 2 - 第二章电路设计........................................................................................................................ - 3 -2.1设计思路........................................................................................................................ - 3 -2.2 元件选型....................................................................................................................... - 3 -2.3 系统总体框图............................................................................................................... - 3 - 第三章元器件介绍.................................................................................................................... - 5 -3.1 STC89C52RC单片机 ................................................................................................... - 5 -3.2 AD9850芯片.............................................................................................................. - 6 -3.3 液晶（LCD1602）介绍............................................................................................... - 7 - 第四章调试................................................................................................................................ - 8 -4.1 硬件调试....................................................................................................................... - 8 -4.2 软件调试..................................................................................................................... - 13 -绪论信号发生器使一种能产生所需要信号的一种仪器。
DDS频率合成器AD9850原理及应用
第16卷 第5期2007年9月 航 天 器 工 程SPACECRA FT EN GIN EERIN G Vol.16 No.5 85DDS 频率合成器AD9850原理及应用潘宇倩(北京空间飞行器总体设计部,北京 100094)摘 要 “软件无线电”是实现无线通信的新思路,它是在通用的开放式无线电智能平台上,通过安装不同的软件来完成各种通信功能。
文章引入“软件无线电”的设计思想,结合具体设计实例,论述了直接数字频率合成器AD9850的工作原理、特点及应用。
关键词 直接数字频率合成(DDS ) 控制字 正弦波发生器中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:167328748(2007)0520085204Principle and Application of DDS Frequency Synthesizer AD9850PAN Yuqian(Beijing Instit ute of Spacecraft System Engineering ,Beijing 100094,China )Abstract :Software Wireless is t he new idea to implement t he wireless communication.The com 2munication f unction is achieved by installing various software in wireless intelligent platform ,which is open and generally used.The paper int roduces t he design approach of Software Wire 2less.The operational p rinciple ,t he properties and t he application of t he direct digital f requency synt hesizer AD9850are described wit h a detailed design examples.K ey w ords :Direct Digital Synt hesizer (DDS );cont rol words ;sine wave generator收稿日期:2007201205;修回日期:2007205211作者简介:潘宇倩(1976-),女,工程师,现从事导航卫星电总体设计工作。
DDS原理及AD9851电路设计测试
DDS原理及AD9851电路设计测试1.DDS原理DDS(直接数字合成)是一种将数字信号直接转换为模拟信号的技术。
其基本原理是通过数字信号产生器(Digital Signal Generator，简称DSG)产生一系列数字信号，然后通过数模转换器(Digital-to-Analog Converter，简称DAC)将数字信号转换为模拟信号，并通过滤波器进行滤波，最终得到所需的模拟信号。
具体步骤如下：1)数字信号产生器产生一系列的数字信号，通常是一组离散值构成的数字序列，这些数字值代表信号的幅值、频率和相位等参数；2) 数模转换器将数字信号转换为模拟信号，通常使用采样-保持器(Sample-and-Hold)实现；3)模拟信号经过滤波器滤波，去除数字信号中的高频成分，得到所需的模拟信号。
2.AD9851电路设计AD9851是ADI公司推出的一款高速数字信号产生器芯片，它能够以高精度和高速度直接产生基带信号，并且具有频率和相位的调节功能。
以下是AD9851电路设计的主要内容：1)模数转换器(MCU)：使用一个高性能的MICROCHIP公司的单片机2)AD9851芯片：将MCU产生的数字信号转换为模拟信号3)LC滤波器：进行模拟信号的滤波以去除高频成分4)驱动电路：AD9851芯片需要外部提供适当的电压和电流来保证其正常工作5)显示部分：用于显示AD9851芯片输出的信号的频率、相位等参数。
3.AD9851电路测试AD9851电路测试主要包括功能性测试和性能测试。
功能性测试：1)频率输出测试：通过设置AD9851芯片的寄存器，分别输出一系列的不同频率信号，通过频谱分析仪检测输出信号的频率是否与设置一致；2)相位调节测试：通过设置AD9851芯片的寄存器，调节输出信号的相位，通过示波器观察输出信号的相位变化；3)实时调节测试：通过MCU控制AD9851芯片，实时在示波器上显示输出信号的频率和相位的变化情况，验证AD9851芯片的实时控制性能。
AD9850
AD9850原理框图AD9850是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器，主要由可编程DDS系统、高性能模数变换器（DAC）和高速比较器3部分构成，能实现全数字编程控制的频率合成。
AD9850原理AD9850内含可编程DDS 系统和高速比较器，可实现全数字编程控制的频率合成。
可编程DDS系统的核心是相位累加器，由一个加法器和一个N位相位寄存器组成，N 一般为24～32。
每来一个外部参考时钟，相位寄存器便以步长M递加。
相位寄存器的输出与相位控制字相加后可输入到正弦查询表地址上。
正弦查询表包含一个正弦波周期的数字幅度信息，每一个地址对应正弦波中0°～360°范围的一个相位点。
查询表把输入地址的相位信息映射成正弦波幅度信号，然后驱动DAC 输出模拟量。
相位寄存器每过2N/ M 个外部参考时钟后返回到初始状态一次，相应地正弦查询表每经过一个循环也回到初始位置，从而使整个DDS 系统输出一个正弦波。
输出的正弦波频率fout = M*fc/ 2的N次方，fc 为外部参考时钟频率。
AD9850 采用32 位的相位累加器将信号截断成14 位输入到正弦查询表，查询表的输出再被截断成10 位后输入到DAC ，DAC 再输出两个互补的电流。
DAC 满量程输出电流通过一个外接电阻RSET调节，典型值3.9千欧。
将DAC 的输出经低通滤波后接到AD9850 内部的高速比较器上即可直接输出方波。
在125MHz 的时钟下, 32 位频率控制字可使AD9850 输出频率分辨率达0. 0291Hz 。
控制字与时序AD9850有40 位控制字，32 位用于频率控制（低32位），5 位用于相位控制，1 位用于电源休眠( Powerdown) 控制，2位用于选择工作方式。
这40 位控制字可通过并行或串行方式输入到AD9850 。
在并行装入方式中，通过8 位总线D0 —D7将数据输入到寄存器，在W - CL K 的上升沿装入8位数据，并把指针指向下一个输入寄存器，在重复5 次之后再在FQ - UD 上升沿把40位数据从输入寄存器装入到频率/ 相位数据寄存器(更新DDS 输出频率和相位) ，同时把地址指针复位到第一个输入寄存器。
高性能DDS芯片AD9850的数字调制系统
高性能DDS芯片AD9850的数字调制系统
吴定雪;范文萍
【期刊名称】《数字通信》
【年(卷),期】2000(27)3
【摘要】简要介绍了直接数字合成(DDS)技术的发展及原理.着重分析了一种DDS 芯片AD9850的原理及其在数字调制系统中的应用.
【总页数】3页(P56-58)
【作者】吴定雪;范文萍
【作者单位】黄冈师范学院物理系,黄冈 436100;黄冈师范学院物理系,黄冈436100
【正文语种】中文
【中图分类】TN761.93
【相关文献】
1.基于DDS芯片AD9850的全数控函数信号发生器的设计与实现 [J], 龙安国
2.一种高性能的DDS芯片—AD9850 [J], 李柯;杜青松
3.基于高性能DDS芯片AD9850的数字调制系统 [J], 吴定雪;范文萍
4.一种高性能的DDS芯片AD9850及其应用 [J], 薛峰;吴巍
5.高性能DDS芯片AD9850及其在频率合成器中的应用 [J], 吴定雪;郑玉墙因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
使用AD9850直接数字频率合成(DDS) IC
使用AD9850 直接数字频率合成(DDS) IC于AD9851 数据手册。
然而，AD9851 工作在180MHz，而AD9850 仅工作在125MHz，因此采用AD9850 数据手册中所示的42MHz 滤波器更合适。
这些电路板仍然可用只不过您将得到较高的杂散成分，除非替换掉滤波器元件。
计算芯片的编程值很简单，有不少设计工具可以协助来完成：designtools.analog/dt/dds/ad9850.htmldesigntools.analog/dt/dds/ad9850.htmldesigntools.analog/dtDDSWeb/dtDDSMain.aspxdesigntools.analog/dtDDSWeb/dtDDSMain.aspx第一款工具很好用，因为它还能显示出通过串行SPI 以及并行接口发送的数据。
并行数据以5 字节一组的方式发送，MSB 优先。
SPI 数据以40 位串的方式发送，LSB 优先。
通常它还一次使用微控制器的8 位数据。
但微控制器常常以MSB 优先方式发送，因此需要反转每个字节中的位。
因此，如果并行字节是7A，那么待发送的串行字节是5E 时才能形成正确的位顺序，比如01011110，而非01111010。
应当仔细阅读串行部分内容，以便让芯片处于串行模式下;这包括将D0 和D1 设为逻辑1，以及将D2 设为逻辑0，并在尝试发送数据之前写入W_CLK。
接近一半采样频率时，输出波形质量很大程度上依赖于滤波质量。
甚至在30MHz(采样频率为125MHz)处，波形也并不完美：ADI 设计工具显示的波形看上去就要清晰很多，但它用的是一个理论滤波器，而非实际元件。
用频谱分析仪对输出进行跟踪(采用有源低电容探针)，结果如下：。
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图 6 I/ O 方式并行接口电路图
30H 至 34H 中 ,发送控制字的程序清单如下 :
MOV MOV
R0 , # 05H R1 , # 30H
DD : MOV P1 , @R1
SE TB CL R
P3. 1 P3. 1
IN C
R1
DJ N Z R0 ,DD
SE TB P3. 0
CL R
MR9830 内部具有一个类似于 555 时基电路
图 1 M R9830 的内部结构
的自激振荡器 。通过选择外部定时电容可以得到 1k Hz～100k Hz 的振荡频率 , 频率与外部电容的关 系为 :
f = 71 ×10 - 6/ C f MR9830 内部的重要电路之一是死区控制电 路 。一般的电子镇流器电路中的推挽输出管并不完 全处于一开一关的理想状态 , 而往往是一只管子尚 未完全截止 ,另一只管子已开始导通 ,虽然由于强烈 的正反馈作用 ,推挽管电流波形的前后沿很陡峭 ,但 仍避免不了重叠导通时间区的存在 , 因而这种功率 开关管很易损坏 。而 M R9830 在两只输出功率开关 管一断一通的转换时刻设置了一个两管皆为截止态 的时间区 (也称“死区”) , 从而根除了两只功率开关 管出现同时导通的可能 。 M R9830 的功率输出是两只 MOSF ET 功率开 关管构成的半桥功率输出级 , 具有 2. 5A 的电流容 量 。由于其耐压可达 600V , 所以可用 220V 交流市
图 7 总线方式并行方式接口的电路原理图 © 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved来自 - 56 ●电路与设计
《国外电子元器件》2001 年第 5 期 2001 年 5 月
AD9850 在接上精密时钟源和写入频率相位控
图 1 AD9850 引脚排列图
图 2 AD9850 的组成框图
© 1994-2007 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
献标识码 :B
文章编号 :1006 - 6977 ( 2001) 05 - 0053 - 03
1 AD9850 简介
随着数字技术的飞速发展 , 用数字控制方法从 一个参考频率源产生多种频率的技术 , 即直接数字 频率合成 (DDS) 技术异军突起 。美国 AD 公司推出 的高集成度频率合成器 AD9850 便是采用 DDS 技 术的典型产品之一 。
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《国外电子元器件》2001 年第 5 期 2001 年 5 月
图 3 AD9850 的系统功能框图
制字之后就可产生一个频率和相位都可编程控制的 模拟正弦波输出 , 此正弦波可直接用作频率信号源 或 经 内 部 的 高 速 比 较 器 转 换 为 方 波 输 出 。在 125M Hz 的 时 钟 下 , 32 位 的 频 率 控 制 字 可 使 AD9850 的输出频率分辨率达 0. 0291Hz ; 并具有 5 位相位控制位 ,而且允许相位按增量 180°、90°、45°、 22. 5°、11. 25°或这些值的组合进行调整 。
AD9850 采用 32 位的相位累加器将信号截断 成 14 位输入到正弦查询表 ,查询表的输出再被截断 成 10 位后输入到 DAC , DAC 再输出两个互补的电 流 。DAC 满量程输出电流通过一个外接电阻 R SET 调节 , 调节关系为 ISET = 32 ( 1. 248V / RSE T) , R SET 的典型值是 3. 9kΩ。将 DAC 的输出经低通滤波后 接到 AD9850 内部的高速比较器上即可直接输出一 个抖动很小的方波 。其系统功能如图 3 所示 。
单片机与 AD9850 的接口既可采用并行方式 , 也可采用串行方式 , 但为了充分发挥芯片的高速性 能 , 应在单片机资源允许的情况下尽可能选择并行 方式 ,本文重点介绍其并行方式的接口 。
3. 1 I/ O 方式并行接口 I/ O 方式的并行接口电路比较简
单 , 但占用单片机资源相对较多 , 图 6 是 I/ O 方式并行接口的电路图 , AD9850 的 数据线 D0～D7 与 P1 口相连 , FQ- UD 和 W- CL K 分 别 与 P3. 0 (10 引 脚 ) 和 P3. 1 (11 引脚) 相连 , 所有的时序关系均 可通过软件控制实现 。
相位寄存器每过 2N/ M 个外部参考时钟 后返回到初始状态一次 , 相应地正弦查询表 每经过一个循环也回到初始位置 , 从而使整 个 DDS 系统输出一个正弦波 。输出的正弦波 周期 TO = Tc2N / M , 频率 fo ut = Mfc/ 2N , Tc 、fc 分别为外部参考时钟的周期和频率 。
用 M R9830 构成的电子变压器
胡兵
Electron ic Transf omer with M R9830
Hu bing
摘要 : M R9830 是三菱公司推出的一体化功率模块 , 通常用于日光灯及节能灯的电子镇流器 , 它所
需外围元件极少 。文中介绍了 M R9830 的性能和常规应用 , 并重点介绍了它在电子变压器上的应
AD9850 内含可编程 DDS 系统和高速比较器 , 能实现全数字编程控制的频率合成 。可编程 DDS 系 统的核心是相位累加器 , 它由一个加法器和一个 N 位相位寄存器组成 , N 一般为 24～32 。每来一个外 部参考时钟 ,相位寄存器便以步长 M 递加 。相位寄 存器的输出与相位控制字相加后可输入到正弦查询 表地址上 。正弦查询表包含一个正弦波周期的数字 幅度信息 , 每一个地址对应正弦波中 0°～360°范围 的一个相位点 。查询表把输入地址的相位信息映射 成正弦波幅度信号 , 然后驱动 DAC 以输出模拟 量。
将 DDS 控 制 字 从 高 至 低 存 放 于
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DDS 芯片 AD9850 的工作原理及其与单片机的接口
用电路 。
关键词 :电子变压器 ; M R9830 ; 电子镇流器 ; 死区
分类号 : TM 42
文献标识码 :B
文章编号 :1006 - 6977 ( 2001) 05 - 0056 - 02
1 概述
M R 9830 是一种集振荡 、推动和功率输出于一 体的厚膜电路模块 。它所需的外围元件极少 ,制作 电子镇流器十分方便 , 而且工作可靠 、价格低廉 。 M R 9830 内部由振荡电路 、占空比及死区控制电 路 、推动电路和半桥功率输出电路等组成 , 其内部 结构框图如图 1 所示 。
AD9850 采用先进的 CMOS 工艺 , 其功耗在 3. 3V 供电时仅为 155mW , 扩展工业级温度范围为 - 40～ 80 ℃, 采用 28 脚 SSO P 表面封装形式 。 AD9850 的引脚排列如图 1 所示 , 图 2 为其组成框 图 。图 2 中层虚线内是一个完整的可编程 DDS 系 统 ,外层虚线内包含了 AD9850 的主要组成部分 。
图 4 控制字并行输入的时序图
图 5 控制字串行输入的时序图
位到第一个寄存器 。在串行输入方式 , W - CL K 上 升沿把 25 引脚的一位数据串行移入 , 当移动 40 位 后 , 用一个 FQ- UD 脉冲即可更新输出频率和相 位 。图 5 是相应的控制字串行输入的控制时序图 。
AD9850 的复位 ( R ESE T) 信号为高电平有效 , 且脉冲宽度不小于 5 个参考时钟周期 。AD9850 的 参考时钟频率一般远高于单片机的时钟频率 , 因此 AD9850 的复位 ( R ESE T) 端可与单片机的复位端 直接相连 。
总线方式并行接口占用的单片机资源较少 , 在 这种方式下 , AD9850 仅作为一扩展芯片而占用外 部 RAM 的一段地址 , 必要时也可以只占用一个地 址 。图 7 是总线方式并行接口的电路原理图 。同样 将 DDS 控制字从高至低存放于 30H 至 34H 中 , 发 送控制字的程序清单如下 :
2 AD9850 的控制字与控制时序
AD9850 有 40 位控制字 , 32 位用于频率控制 , 5 位 用 于 相 位 控 制 , 1 位 用 于 电 源 休 眠 ( Power dow n) 控制 , 2 位用于选择工作方式 。这 40 位控制 字可通过并行方式或串行方式输入到 AD9850 ,图 4 是控制字并行输入的控制时序图 , 在并行装入方式 中 ,通过 8 位总线 D0 …D7 将可数据输入到寄存器 , 在重复 5 次之后再在 FQ - UD 上升沿把 40 位数据 从输入寄存器装入到频率/ 相位数据寄存器 (更新 DDS 输出频率和相位) , 同时把地址指针复位到第 一个输入寄存器 。接着在 W - CL K 的上升沿装入 8 位数据 ,并把指针指向下一个输入寄存器 ,连续 5 个 W - CL K 上升沿后 , W - CL K 的边沿就不再起作 用 ,直到复位信号或 FQ - UD 上升沿把地址指针复
DDS 芯片 AD9850 的工作原理及其与单片机的接口
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●电路与设计
DDS 芯片 AD9850 的工作原理及其与单片机的接口
武汉空军雷达学院 石雄 杨加功 彭世蕤
Princ iple of DDS Chip AD9850 an d Its Interface with MCU
Shi Xio ng Yang J iago ng Peng Shirui
MOV R0 , # 05H
MOV R1 , # 30H
MOV DP TR , # 0700H
DD : MOV A , @R1