基于AD9833的SPWM波形硬件生成方法
基于AD9833的信号发生器的设计与实现精编版
基于AD9833的信号发生器的设计与实现精编版AD9833是一款历史悠久的信号发生器芯片，广泛应用于科研领域和电子实验中。
本文将详细介绍基于AD9833的信号发生器的设计与实现，并提供精编版的实现方案。
首先，我们需要明确信号发生器的基本功能。
一个典型的信号发生器需要具备以下几个方面的功能：信号波形的选择，频率范围的调节，输出电平的控制以及输出阻抗的匹配等。
根据这些功能需求，我们可以基于AD9833进行设计。
AD9833芯片本身是通过SPI接口与控制器连接的，因此我们首先需要搭建SPI通信的硬件和软件支持。
对于硬件来说，我们需要配置好控制器和AD9833之间的接线，并确保电源和地线的连接可靠。
对于软件来说，我们需要编写相应的控制代码，以实现与AD9833的数据传输和控制。
在完成SPI通信支持之后，我们可以开始实现信号发生器的具体功能。
首先是信号波形的选择。
AD9833支持多种波形的生成，包括正弦波、方波和三角波等。
通过发送相应的控制指令和参数，可以选择所需的波形。
接下来是频率范围的调节。
AD9833的输出频率范围可以通过内部参考时钟和外部时钟源进行调节。
我们可以通过修改寄存器的数值来实现对于频率的调整。
同时，还可以通过控制时钟源的频率来进一步扩展频率范围。
然后是输出电平的控制。
AD9833芯片支持输出电平的调节，可通过外部电阻进行控制。
我们可以根据所需的输出电平范围，选择合适的电阻值，并进行正确连接。
这样就可以实现对输出电平的调节。
最后是输出阻抗的匹配。
在信号发生器中，输出阻抗的匹配至关重要。
AD9833的输出阻抗为200欧姆，可与大多数电子设备匹配。
但如果需要与特定设备进行匹配，我们可能需要添加其他电路来实现阻抗转换。
在完成这些基本功能之后，我们可以考虑进一步的功能扩展。
例如，我们可以添加显示屏和操作界面，以实现信号波形、频率、电平等参数的实时显示和调节。
另外，还可以添加存储器和存储器管理模块，实现信号参数的存储和管理，以方便后续使用。
基于AD9833的高精度可编程波形发生器系统设计.
基于AD9833的高精度可编程波形发生器系统设计1 引言频率合成器在通信、雷达和导航等设备中既是发射机的激励信号源，又是接收机的本地振荡器；在电子对抗设备中可作为干扰信号发生器；在测试设备中则作为标准信号源。
因此频率合成器被称为许多电子系统的“心脏”。
而设计高精度，易于操作的频率合成器则是核心，因此，这里提出了一种基于DDS AD9833的高精度波形发生器系统解决方案。
用户可直接编辑设置所需的波形频率和峰峰值等信息，利用串口将配置信息发送到电路板，实时控制波形。
该系统设计已成功应用于某型雷达测速仪测试设备。
2 AD9833简介AD9833是ADI公司的一款低功耗、DDS器件，能够输出正弦波、三角波、方波。
AD9833无需外接元件，输出频率和相位可通过软件编程设置，易于调节。
其频率寄存器为28位，主频时钟为25 MHz时，其精度为0．1 Hz；主频时钟为l MHz时．精度可达0．004 Hzt2。
AD9833内部有5个可编程寄存器：1个16位控制寄存器，用于设置器件_T作模式；2个28位频率寄存器和2个12位相位寄存器，分别用于设置器件输出正弦波的频率和相位。
AD9833有3根串行接口线，可与SPI，QSPI，MICRO-WIRE和DSP接口标准相兼容。
在串口时钟SCLK的作用下，数据是以16位方式加载至设备。
AD9833的内部电路主要有数控振荡器(NCO)、频率和相位调节器、SineROM、D／A转换器、电压调整器。
AD9833的核心是28位的相位累加器，它由加法器和相位寄存器组成，而相位寄存器是按每个时钟增加步长，相位寄存器的输出与相位控制字相加后输入到正弦查询表地址中。
正弦查询表包含1个周期正弦波的数字幅值信息，每个地址对应正弦波中O。
～360°内的1个相位点。
查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅值的数字量信号，驱动D／A 转换器输出模拟量。
输出正弦波频率为：式中：FREQREG为频率控制字，由频率寄存器FREQOREG或FREQlREG的值给定，其范围为0≤M<228一1。
AD9833详细原理解析汇报(附内部寄存器说明书)
基于AD9833的高精度可编程波形发生器系统设计来源：国外电子元器件1 引言频率合成器在通信、雷达和导航等设备中既是发射机的激励信号源，又是接收机的本地振荡器；在电子对抗设备中可作为干扰信号发生器；在测试设备中则作为标准信号源。
因此频率合成器被称为许多电子系统的“心脏”。
而设计高精度，易于操作的频率合成器则是核心，因此，这里提出了一种基于DDS AD9833的高精度波形发生器系统解决方案。
用户可直接编辑设置所需的波形频率和峰峰值等信息，利用串口将配置信息发送到电路板，实时控制波形。
该系统设计已成功应用于某型雷达测速仪测试设备。
2 AD9833简介AD9833是ADI公司的一款低功耗、DDS器件，能够输出正弦波、三角波、方波。
AD9833无需外接元件，输出频率和相位可通过软件编程设置，易于调节。
其频率寄存器为28位，主频时钟为25 MHz时，其精度为0．1 Hz；主频时钟为l MHz时．精度可达0．004 Hzt2。
AD9833内部有5个可编程寄存器：1个16位控制寄存器，用于设置器件_T作模式；2个28位频率寄存器和2个12位相位寄存器，分别用于设置器件输出正弦波的频率和相位。
AD9833有3根串行接口线，可与SPI，QSPI，MICRO-WIRE 和DSP接口标准相兼容。
在串口时钟SCLK的作用下，数据是以16位方式加载至设备。
AD9833的内部电路主要有数控振荡器(NCO)、频率和相位调节器、SineROM、D／A转换器、电压调整器。
AD9833的核心是28位的相位累加器，它由加法器和相位寄存器组成，而相位寄存器是按每个时钟增加步长，相位寄存器的输出与相位控制字相加后输入到正弦查询表地址中。
正弦查询表包含1个周期正弦波的数字幅值信息，每个地址对应正弦波中O。
～360°内的1个相位点。
查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅值的数字量信号，驱动D／A转换器输出模拟量。
输出正弦波频率为：式中：FREQREG为频率控制字，由频率寄存器FREQOREG或FREQlREG的值给定，其范围为0≤M<228一1。
基于AD9833的信号发生器的设计与实现
基于AD9833的信号发生器的设计与实现AD9833是一款数字频率合成器（DDS），可用于信号发生器的设计与实现。
在本文中，我们将讨论如何使用AD9833设计一个基于该芯片的信号发生器，并详细介绍其实现过程。
首先，我们将介绍AD9833芯片的功能和特点。
AD9833是一款低功耗DDS芯片，能够产生高精度的频率和相位可变的正弦波信号。
它内置了一个14位的DAC，能够输出高达0.2Hz-2.4MHz的频率范围。
此外，AD9833还具有SPI接口，可通过该接口进行频率和相位的编程控制。
设计一个基于AD9833的信号发生器，需要以下步骤：1.选取合适的工作电源电压：AD9833工作电源电压范围是2.3V-5.5V，因此需要选择合适的电源电压，一般为3.3V或5V。
2.连接AD9833芯片和微控制器：AD9833芯片需要与微控制器进行通信，可以使用SPI接口进行通信。
连接AD9833与微控制器需要接线连接的方式，可以使用杜邦线或焊接硬件。
3.编程控制AD9833芯片：在设计信号发生器时，需要编程控制AD9833芯片的频率和相位。
可以使用微控制器的程序，通过SPI接口向AD9833芯片发送相关命令和数据。
4.设计输出电路：AD9833芯片的输出电流较小，一般在5mA以内。
因此，在输出电路中需要添加一个输出放大器，将AD9833的输出信号放大。
根据需要，可以使用运放或放大器来实现放大功能。
5.添加用户界面：为了方便用户使用，信号发生器需要添加一个用户界面，可以使用LCD屏幕和按键等设备，用于显示和控制信号发生器的参数和状态。
6.调试和测试：完成上述步骤后，需要对信号发生器进行调试和测试。
可以通过改变输出信号的频率和相位，并使用示波器等测试设备来验证信号发生器的功能和性能。
在设计和实现过程中1.芯片选型：AD9833是一款常用的DDS芯片，但也可以选择其他型号的DDS芯片，根据实际需求和预算来选择。
2.电源和地线：保证电源和地线的稳定和可靠，避免电源噪声对输出信号的影响。
ad9833stm32程序
AD9833 STM32程序简介AD9833是一款功能强大的DDS（直接数字频率合成器）芯片，具有高精度、低功耗和灵活的特点。
STM32是一系列32位微控制器，具有强大的性能和丰富的外设功能。
本文将介绍如何使用STM32开发板编写AD9833的程序，实现频率合成和波形生成的功能。
硬件连接首先，我们需要将AD9833与STM32开发板进行连接。
AD9833具有SPI接口和控制信号输入引脚，我们需要将这些引脚连接到STM32开发板相应的引脚上。
AD9833的SPI接口包括SCLK、SDATA和FSYNC引脚。
SCLK是串行时钟信号，SDATA 是串行数据信号，FSYNC是片选信号。
在STM32开发板上，选择一个可用的SPI接口，将其SCLK引脚连接到AD9833的SCLK引脚，SDATA引脚连接到AD9833的SDATA引脚，FSYNC引脚连接到AD9833的FSYNC引脚。
此外，AD9833还有一个RESET引脚，用于复位芯片。
将RESET引脚连接到STM32开发板上的一个GPIO引脚。
程序框架在开始编写AD9833的程序之前，我们需要先了解一下程序的框架。
以下是一个简单的程序框架示例：#include "stm32f4xx.h"// 定义AD9833的寄存器地址#define AD9833_REG_FREQ0 0x4000#define AD9833_REG_FREQ1 0x8000#define AD9833_REG_PHASE0 0xC000#define AD9833_REG_PHASE1 0xE000#define AD9833_REG_CONTROL 0x0000// 初始化AD9833void AD9833_Init(void) {// 初始化SPI接口// 初始化GPIO引脚// 设置AD9833的控制寄存器}// 设置频率void AD9833_SetFrequency(uint32_t frequency) {// 计算频率对应的寄存器值// 发送寄存器值到AD9833}// 设置相位void AD9833_SetPhase(uint16_t phase) {// 计算相位对应的寄存器值// 发送寄存器值到AD9833}// 主函数int main(void) {// 初始化AD9833AD9833_Init();// 设置频率和相位AD9833_SetFrequency(1000); // 设置频率为1kHzAD9833_SetPhase(0); // 设置相位为0度while (1) {// 循环执行其他任务}}初始化AD9833在程序框架中，我们首先需要编写AD9833的初始化函数AD9833_Init()。
基于AD9833的信号发生器的设计与实现
基于AD9833的信号发生器的设计与实现本文介绍一种基于直接数字频率合成技术（DDS）的信号发生器，该系统采用AD9833 与STC89C51 单片机相结合的方法，以单片机STC89C51为进程控制和任务调度的核心，以DDS 芯片AD9833 为直接数字频率合成器，实现了输出正弦波频率在10Hz～8MHz 范围可调，三角波输出频率在10Hz~1MHz可调，方波输出频率在10Hz~100KHz可调。
实验证明，此设计硬件电路结构简单，软件控制灵活，输出信号频率稳定，分辨率高。
（一）引言低频信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于物理学、电工学教学实验，电子线路和微机原理、接口技术实验，自动化测控系统等领域。
低频信号发生器早期用于模拟某些控制系统调试时所需的信号源，主要是采用了场效应管等纯硬件完成，但波形在峰值时略有失真，效果不太理想。
本文介绍采用美国模拟器件公司的DDS芯片AD9833实现的低频信号发生器，可以产生正弦波、方波和三角波三种波形。
（二）AD9833 电路结构AD9833 的内部电路主要有数控振荡器（NCO）、频率和相位调节器、正弦查找表（Sine ROM）、数模转换器（DAC）、电压调整器，其功能框图如图1 所示：图 1 AD9833 内部框图AD9833的核心是28位的相位累加器，它由加法器和相位寄存器组成，每来1个时钟，相位寄存器以步长增加，相位寄存器的输出与相位控制字相加后输入到正弦查询表地址中。
正弦查询表包含1个周期正弦波的数字幅度信息，每个地址对应正弦波中0°～360°范围内的1个相位点。
查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度的数字量信号，去DAC输出模拟量，相位寄存器每经过228/K个MCLK采样时钟后回到初始状态，相应地正弦查询表经过一个循环回到初始位置，这样就输出了一个正弦波。
输出正弦波频率为：f o＝K（fMCLK/228）其中，K为频率控制字，由外部编程给定，其范围为0≤K≤228－1。
基于AD9833信号发生器设计与实现
SCLCK和SDATTIA杯三电个引脚送入
2011年
系
程
工
息
信
与
子
电
学
大
技
科
中
华
Company Logo
压控电路的赛 设计
竞
计
设
MSP430 送给
DAC083 2控制电 平，输出
子 输出得到一个0<V<Vref的T电I杯压电
VCA810是一 个可变电压控 制增益放大器
2011年 Text系 程
。通过V的变 化来实现对 AD9833输出 波形的幅度控
竞赛CLoOmpGanOy 计 设 子 电 TI杯
基于AD9833信号发生20器11年设计与实现
组员：徐晶 詹荟婧程宋系 诗蕊 李乾 兰翔 工
息 信 与 子 电 学 大 技 科 中 华
Con赛tents
竞
计
设
子
电
1
总体方案设计及流TI程杯
2
硬件设计流系2程011年
程
工
3
软信件息设计流程
与
4
电子实验结果及功能
学
大
技
科
中
华
Company Logo
总体电路流程赛图
竞
计
设
子
电
TI杯
2011年
系
程
工
息
信
与
子
电
学
大
技
科
中
华
Company Logo
总体方案设计及流程图 赛
竞
计
设
子
电
L减键E盘D显通示过当按前键输选出择波输形出的波型形系号，2，幅011幅度年度增TI杯增减减，，频频率率增增减。
基于AD9833的信号发生器的设计与实现
摘要毕业设计的核心问题是设计信号发生器，使之输出不同频率的正弦波、三角波和方波，并通过按键切换输出的波形，也可改变频率以及频率变化的步进。
本方案选择了AD9833作为核心芯片，并与低功耗单片机MSP430结合，设计一款简易的高精度频率信号发生器，具有体积小功耗低等优点。
AD9833是AD公司生产的一款采用DDS技术、低功耗、可编程波形发生器。
本课题介绍了用AD9833设计信号发生器的根本框架，详细阐述了该芯片的根本性能和使用方法，分析了它与MSP430结合产生波形的具体措施。
并且对DDS这一技术做了比较详细的分析，也展望它的开展前景。
关键词：AD9833；MSP430；DDS技术；信号发生器ABSTRACTThe main aim of this thesis is to design the signal generator, so it can output sine wave ,triangle wave and square wave in different frequency,. The output waveform can be changed through the switch buttons, so are the frequency and the frequency change step. The program selected the AD9833 as a core chip, and combined with low powerconsumptive MSP430，to design a simple high-precision frequency signal generator with small size and low power consumption. AD9833 is manufactured by ADI using a DDS technology and it is a low power consumptive and programmable waveform generator. This topic describes the basic framework of the AD9833 signal generator. And it also described the basic properties of the chip and the use of methods in detail as well as the specific measures of generating waveforms combined with MSP430. As to the DDS technology, the thesis gives a detailed analysis and forecasts its future development.Key words：AD9833；MSP430；DDS technology；signal generator目录1 引言22 概述32.1 信号发生器系统概述32.2 DDS技术32.3 本设计方案思路52.4 技术指标和需要解决的主要问题53 总体设计63.1 AD9833的介绍和外围设备63.2 MSP430的介绍93.3 MSP430与89C51的比较114 硬件设计124.1 信号的产生与控制局部电路124.2 人机交互电路154.3 波形处理电路164.4 供电电路185 软件设计205.1 总体方案205.2 程序流图215.3 各模块说明216 调试与制作286.1 硬件电路的布线与焊接286.2 调试297 结论34致谢34参考文献35附录361 引言随着电子技术的开展，要求信号的频率越来越准确和越来越稳定，一般振荡器已不能满足系统设计的要求。
AD9833型高精度可编程波形发生器及其应用
AD9833型高精度可编程波形发生器及其应用2008-01-02 嵌入式在线收藏| 打印AD9833型可编程波形发生器是一款为各种需要得到高精度正弦波、三角波、方波信号的应用而设计的器件，该器件采用第三代频率合成技术——直接数字频率合成技术。
以“相位”的概念进行频率合成，不仅可以产生不同频率的正弦波，而且可以控制波彤的初始相位，还可以产生三角波和方波。
主要介绍AD9833的基本结构、功能特性及应用。
1 引言AD9833是ADI公司生产的一款低功耗、可编程波形发生器，能够产生正弦波、三角波、方波输出。
波形发生器广泛应用于各种测量、激励和时域响应领域。
AD9833无需外接元件，输出频率和相位都可通过软件编程，易于调节。
频率寄存器是28位的，主频时钟为25 MHz时，精度为0.1 Hz；主频时钟为1 MHz时，精度可以达到0.004 Hz。
可以通过3个串行接口将数据写入AD9833，这3个串口的最高工作频率可以达到40 NHz，易于与DSP和各种主流微控制器兼容。
AD9833的工作电压范围为2.3 V~5.5 V。
AD9833还具有休眠功能，可使没被使用的部分休眠，减少该部分的电流损耗。
例如，若利用AD9833输出作为时钟源，就可以让DAC休眠，以减小功耗。
该电路采用10引脚MSOP型表面贴片封装，体积很小。
AD9833的主要特点如下：·频率和相位可数字编程；·工作电压为3 V时，功耗仅为20mW；·输出频率范围为0 MHz~12.5 MHz；·频率寄存器为28位(在25 MHz的参考时钟下，精度为0.1 Hz)；·可选择正弦波、三角波、方波输出；·无需外接元件；·3线SPI接口；·温度范围为-40℃~+105℃。
2 AD9833的结构及功能2.1 电路结构AD9833是一块完全集成的DDS(Direct Digital Frequency Synthesis)电路，仅需要1个外部参考时钟、1个低精度电阻器和一些解耦电容器就能产生高达12.5 MHz的正弦波。
基于AD9833的信号发生器的设计与实现精编版
基于AD9833的信号发生器的设计与实现本文介绍一种基于直接数字频率合成技术（DDS）的信号发生器，该系统采用AD9833 与STC89C51 单片机相结合的方法，以单片机STC89C51为进程控制和任务调度的核心，以DDS 芯片AD9833 为直接数字频率合成器，实现了输出正弦波频率在10Hz～8MHz 范围可调，三角波输出频率在10Hz~1MHz可调，方波输出频率在10Hz~100KHz可调。
实验证明，此设计硬件电路结构简单，软件控制灵活，输出信号频率稳定，分辨率高。
（一）引言低频信号发生器是一种常用的信号源，广泛应用于物理学、电工学教学实验，电子线路和微机原理、接口技术实验，自动化测控系统等领域。
低频信号发生器早期用于模拟某些控制系统调试时所需的信号源，主要是采用了场效应管等纯硬件完成，但波形在峰值时略有失真，效果不太理想。
本文介绍采用美国模拟器件公司的DDS芯片AD9833实现的低频信号发生器，可以产生正弦波、方波和三角波三种波形。
（二）AD9833 电路结构AD9833 的内部电路主要有数控振荡器（NCO）、频率和相位调节器、正弦查找表（Sine ROM）、数模转换器（DAC）、电压调整器，其功能框图如图1 所示：图 1 AD9833 内部框图AD9833的核心是28位的相位累加器，它由加法器和相位寄存器组成，每来1个时钟，相位寄存器以步长增加，相位寄存器的输出与相位控制字相加后输入到正弦查询表地址中。
正弦查询表包含1个周期正弦波的数字幅度信息，每个地址对应正弦波中0°～360°范围内的1个相位点。
查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度的数字量信号，去DAC输出模拟量，相位寄存器每经过228/K个MCLK采样时钟后回到初始状态，相应地正弦查询表经过一个循环回到初始位置，这样就输出了一个正弦波。
输出正弦波频率为：f o＝K（fMCLK/228）其中，K为频率控制字，由外部编程给定，其范围为0≤K≤228－1。
基于AD9833的信号发生器的设计与实现_272
第七届高等电子设计大赛题目：信号发生器小组成员：王彬宇应用物理专业201105080107 寿耘信息工程专业201113010730 徐婷婷信息工程专业201113010828二O一四年五月本次设计是关于直接数字频率合成技术（DDS）的信号发生器的设计与实现。
设计以DDS芯片AD9833为频率合成器，以单片机STC89C52为进程控制和任务调度中心，并采用数模转换器TLC5615和模拟乘法器AD633组成幅值调节电路，实现幅值连续可调的波形发生器的设计方案。
且用LCD1602液晶显示及键盘构成人机交互模块，可通过按键切换输出的波形，使之输出不同频率和幅值的正弦波三角波和方波。
该信号发生器输出的信号频率范围为100HZ~100KHZ,幅值可以在0V~5V内进行步进调节。
测试表明该DDS信号发生器具有工作稳定，精度高，失真度小，控制灵活的优点，具有广泛的应用前景。
ABSTRACTThis design is the design and implementation on the direct digital frequency synthesis (DDS) signal generator. AD9833 DDS chip design frequency synthesizer, a microcontroller STC89C52 for process control and mission control center, and the use of digital-analog multiplier AD633 TLC5615 and composition of the amplitude adjustment circuit, continuously adjustable amplitude waveform generator design. And a liquid crystal display and a keyboard constituting LCD1602 HCI module, through the key switch output waveform, so that the output sine wave of varying frequency and amplitude of the triangular wave and square wave. Signal frequency range of the signal generator output to 100HZ ~ 100KHZ, stepping amplitude can be adjusted within the 0V ~ 5V. Tests show that the DDS signal generator with job stability, high accuracy, low distortion, controlled flexible benefits, has broad application prospects.1设计要求 (1)1.1任务 (1)1.2要求 (1)1.2.1基本要求 (1)1.2.2发挥部分 (1)2系统方案设计与论证 (1)2.1频率合成器的方案论证与选择 (1)2.2主控芯片的方案论证与选择 (2)2.3显示模块的方案论证与选择 (2)2.4系统总体构框图 (2)3原理分析与系统硬件设计 (3)3.1 STC89C52单片机最小系统 (3)3.1.1键盘接口设计 (3)3.1.2 LCD1602接口设计 (4)3.2基于DDS的信号发生电路设计 (5)3.2.1 AD9833简介及与单片机接口 (5)3.2.2 AD9833的外围电路设计 (6)3.2.3基于AD633、TLC5615、OP37的幅度调节模块设计 (7)3.3电源设计 (11)4软件设计 (12)4.1总体方案 (12)4.2程序流图 (13)4.3各模块说明 (14)5系统测试 (29)5.1测试结果 (29)5.2系统所达技术指标 (31)6结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附件 (34)1.设计要求1.1任务设计并制作一台信号发生器，分别能够产生正弦波、方波和三角波。
ad9833使用案例
ad9833使用案例
AD9833是一款用于产生频率可编程的正弦波和方波信号的数字频率合成器（DDS）。
以下是AD9833的使用案例：
1. 连接硬件：
- 将AD9833芯片插入电路板上的相应插槽。
- 连接芯片的引脚到其他电路元件，如电源、时钟源和输出。
2. 配置寄存器：
- 使用SPI或I2C接口与AD9833进行通信。
- 通过写入寄存器来配置AD9833的工作模式、频率和相位。
- 可以配置频率控制字寄存器（Frequency Control Word Register）和相位控制字寄存器（Phase Control Word Register）。
3. 配置输出：
- 选择输出波形类型（正弦波、方波或三角波）。
- 配置输出频率和相位。
- 设置输出幅度。
4. 启动AD9833：
- 启动AD9833芯片以开始产生输出信号。
- 配置时钟源，选择外部时钟源或内部时钟源。
5. 监测输出：
- 监测AD9833产生的输出信号，可以使用示波器或其
他测试设备。
- 确保输出频率、相位和波形符合预期。
6. 调整输出：
- 根据需要，可以通过重新配置寄存器来调整输出信号
的频率、相位和幅度。
- 可以使用微控制器或其他控制设备来实时调整AD9833
的配置。
需要注意的是，AD9833的具体使用方法可能会因为使用的
开发平台、编程语言和应用环境的不同而有所差异。
因此，建议参考AD9833的数据手册和相关的应用笔记来获取更详
细和具体的使用指南。
基于AD9833的SPWM波形硬件生成方法
定度 ,因此系统采用稳定性极好的恒温振荡器 (OCXO) 为 DDS 芯片的主时钟输入 ,1G04 高速反相器则增加振荡器的驱动能力 和降低输出阻抗 。
为了尽可能准确地在载波与调制波相交时刻控制器件通 断 ,比较输出部分采用 TL714 高速比较器 ,其输出延迟为 6 ns , 滞后电压典型为 10 mV ,最高运行频率为 50 MHz ,足以满足实际 要求 。 3 调制器软件设计
图 1 SPWM 自然采样法 调制法的实现有自然采样法 、规则采样法等 ,就谐波含量 而言 ,大量的理论分析和仿真研究表明 ,自然采样法比所有的 规则采样法都要优越[2] 。但通常认为自然采样法有一个严重 缺陷 :即载波和调制波交点时刻的计算需用数值迭代方法 ,求
收稿日期 :2007 - 04 - 03 收修改稿日期 :2007 - 06 - 19
2007 年 第 10 期
仪表技术与传感器
Instrument Technique and Sensor
2007 No110
基于 AD9833 的 SPWM 波形硬件生成方法
姜 平1 ,周根荣1 ,王海军2
(1. 南通大学电气工程学院 ,江苏南通 226007 ;2. 华为技术有限公司南京研究所 ,江苏南京 210029)
0 引言 SPWM(正弦脉宽调制) 技术在电力电子领域应用非常广
泛 ,其控制思想是根据电路所要求的输出频率和一周内的脉冲 数 (载波比) ,来确定各全控型开关器件的通断控制时刻 (如图 1 中 A、C 时刻通 ,B 、D 时刻断) ,实现方法通常分计算法和调制 法 ,计算法可使控制时刻非常精确 ,但计算烦琐 ,不适用于载波 比需实时变化的场合 ;而调制法则是以高频三角载波 (图 1 中 uc) 和正弦调制波 (图 1 中 ur) 的交点为控制时刻 ,实现对各开 关器件的控制 ,当输出频率与载波比变化时 ,只要改变载波与 调制波频率即可 ,因此适用范围广 。
基于单片机的DDS9833函数信号发生器设计
摘要在数字通信中有各种各样的函数信号和非函数信号，这些信号都是由信号发生器产生的，这信号有很多波形，波形的重要参数幅值和频率可以被调整，信号的使用多在电子电路设备、生产制造业和科学技术研究领域。
该系统主要是利用单片机控制信号发生器产生波形，所以其中的主要模块有单片机、直接数字式频率合成器、电源电路和显示模块。
通过编写好程序输入单片机，运行程序控制信号发生器，结合直接数字式频率调整波形的频率和振幅，合成器产生不同的波形，常见的波形有三角波、锯齿波、方波、正余弦波。
能够调节的频率为一千赫兹，调整波形的振幅从0到2.5V，操作方法是利用放大器对信号的振幅进行放大，放大后的范围是原来的两倍，合成器的显示部分由数码管完成。
【关键词】：AD9833；89C52；DDS；信号发生器ABSTRACT Keywords:89C52; DDS converter; AD9833; signal generator;1绪论1.1 课题研究背景在各类信号发生装置中函数信号发生器是十分重要的一种，它可以生成一定周期的函数波形，典型的有以下几种:正弦波、方波以及三角波等，相关频率范围也比较广:微赫—几十兆赫兹不等。
现如今，最主要的用途是为各种电磁电路试验设计做信号源。
上世纪中后期模拟电子技术是信号发生器主要使用技术，主要有以下两部分构成:首先是模拟集成电路，其次是分立元件，这种结构相对繁琐，并且在产生波形方面受到严峻限制，只能产生一些正弦波，方波和三角波等等。
并且在对波形输出的复读过程中稳定性不强，主要归因于电路的漂移较大。
模拟集成电路的缺点主要体现在体积大、价格昂贵、功耗大等方面。
微处理器诞生于上世纪70年代。
在不断的进展中不断的添加新的器件:首先是处理器，其次是模数转换器（A/D），最终是数模转换器（D/A），这样一来，信号发生器的功能便可在硬件与软件方面得到扩大，以产生更加复杂多变的波形。
在这一阶段中，开发重点集中在软件方面，DAC(数模转换器)程序控制主要通过微处理器进行操作，从而完成对波形的生成。
基于AD9833信号发生器的设计
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｉｏｎｉｃｓ Ｄｅｓｉｇｎ ｉｎ ｔｈｅ Ｐｒ ｏｄｕｃｔ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｄｉｒ ｔ Ｍｏｔｏｒ ｃｙｃｌｅｓ
ＬＩ Ｘｉｎ－ Ｍｏ１， ＬＩ Ｊｉａｎ－ Ｃｈｕｎ２， ＷＡＮＧ Ｄａ－ Ｃｈｅｎｇ１ （１． Ｗｕｙｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｊｉａｎｇｍｅｎ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２９０２０， Ｃｈｉｎａ； ２． Ｓｈｕｏｐｕ Ｓｃｉｅｎｃｅ ＆ Ｔｅｃｈ． Ｄｅｖ． Ｃｏ．， Ｌｔｄ， Ｊｉａｎｇｍｅｎ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２９０２０， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒ ａｃｔｓ： Ｂｉｏｎｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ａｓ ａ ｕｎｉｑｕｅ ｄｅｓｉｇｎ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｍｏｓｔ ｗｉｄｅｌｙ ｕｓｅｄ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ． Ｔａｋｉｎｇ ａ ｓｈａｐｅ ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｍｉｎｉ ｓｐｏｒｔ ｄｉｒｔ ｍｏｔｏｒ－ ｃｙｃｌｅ ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ， ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｆｕｌｌｙ ｓｈｏｗｓ ｔｈｅ ｃｈａｒｍ ｏｆ ｂｉｏｎｉｃｓ ｂｙ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｃｅｒｔａｉｎ ａｎｉｍａｌｓ＇ ｓｉｇｎｓ， ｍｏｖｅｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｃｏｌｏｒ ｐａｔｔｅｒｎｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃ－ ｔｕｒｅ， ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ ａｓｐｅｃｔｓ． Ｔｈｅ ｔｗｏ ｎｅｗ ｍｉｎｉ－ ｍｏｔｏｒｃｙｃｌｅｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｂｉｏｎｉｃｓ ｄｅｓｉｇｎ ｈａｖｅ ｄｉｓｐｌａｙｅｄ ｎｏｔ ｏｎｌｙ ｃｈｉｃ ｎｅｗ ｓｈａｐｅ ｂｕｔ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ ａｎｄ ｒａｔｉｏｎａｌ． Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ， ｔｈｅｙ ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍｅ ｔｈｅ ｂｅｓｔ－ ｓｅｌｌｉｎｇ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅ ａｎｄ ｔｈｅ Ｕ．Ｓ． ｍａｒｋｅｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｂｉｏｎｉｃｓ ｄｅｓｉｇｎ； ｄｉｒｔ ｍｏｔｏｒｓ； ｐｒｏｄｕｃｔ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ
ad9833使用案例
AD9833使用案例：音频信号发生器背景AD9833是一款高精度、低功耗的直接数字频率合成器（DDS），它可以用于产生稳定的正弦波和方波信号。
由于其小巧便携、易于控制和良好的性能，AD9833广泛应用于音频测试、仪器仪表以及通信设备等领域。
目标本案例将展示如何使用AD9833构建一个简单的音频信号发生器，实现产生不同频率和幅度的正弦波信号。
材料准备•Arduino开发板•AD9833模块•面包板•杜邦线过程硬件连接首先，将Arduino开发板连接到AD9833模块。
请按照以下步骤进行连接：1.将Arduino的5V引脚连接到AD9833模块的VCC引脚。
2.将Arduino的GND引脚连接到AD9833模块的GND引脚。
3.将Arduino的D9引脚连接到AD9833模块的FQ_UD引脚。
4.将Arduino的D10引脚连接到AD9833模块的SCLK引脚。
5.将Arduino的D11引脚连接到AD9833模块的SDATA引脚。
连接完成后，确保所有电路连接牢固可靠。
软件编程接下来，我们将使用Arduino IDE编写代码来控制AD9833模块。
首先，打开Arduino IDE并创建一个新的空项目。
然后，将以下代码复制到项目中：#include <AD9833.h>// 定义AD9833模块的引脚#define FQ_UD_PIN 9#define SCLK_PIN 10#define SDATA_PIN 11// 创建AD9833对象AD9833 ad9833(FQ_UD_PIN, SCLK_PIN, SDATA_PIN);void setup() {// 初始化串口通信Serial.begin(9600);// 初始化AD9833模块ad9833.begin();}void loop() {// 设置频率和幅度ad9833.setFrequency(1000); // 设置频率为1kHzad9833.setAmplitude(1.0); // 设置幅度为1.0// 输出当前设置的频率和幅度Serial.print("Frequency: ");Serial.print(ad9833.getFrequency());Serial.print(" Hz, Amplitude: ");Serial.println(ad9833.getAmplitude());delay(1000);}以上代码使用了AD9833库来简化对AD9833模块的控制。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
定度 ,因此系统采用稳定性极好的恒温振荡器 (OCXO) 为 DDS 芯片的主时钟输入 ,1G04 高速反相器则增加振荡器的驱动能力 和降低输出阻抗 。
为了尽可能准确地在载波与调制波相交时刻控制器件通 断 ,比较输出部分采用 TL714 高速比较器 ,其输出延迟为 6 ns , 滞后电压典型为 10 mV ,最高运行频率为 50 MHz ,足以满足实际 要求 。 3 调制器软件设计
图 1 SPWM 自然采样法 调制法的实现有自然采样法 、规则采样法等 ,就谐波含量 而言 ,大量的理论分析和仿真研究表明 ,自然采样法比所有的 规则采样法都要优越[2] 。但通常认为自然采样法有一个严重 缺陷 :即载波和调制波交点时刻的计算需用数值迭代方法 ,求
收稿日期 :2007 - 04 - 03 收修改稿日期 :2007 - 06 - 19
其实 ,从技术原理看 ,实现 SPWM 自然采样法控制有 2 个 关键点 : (1) 如何生产精确的高频三角载波和正弦调制波 ; (2) 如何精确定位高频三角载波和正弦调制波的交点 。对于后者 , 采用上文所述高速模拟比较器可以实现 ,当然为了提高精度 , 要求采用快响应速度 、小滞后电压和输出延迟的比较器 ;对于 前者 ,通常有模拟电路 、专用硬件和软件产生等几类方法 ,其中 专用硬件方法具有频率分辨率高 、稳定性好 、控制器参与少 、在 线调整方便等优点 ,如直接数字频率合成 (DDS) 技术 ,目前在通 讯领域的应用已非常广泛 。
图 2 DDS 原理框图 系统采用高精度 、低功耗串行数据接口 DDS 芯片 AD9833 , 其内部相位累加器为 28 位 ,输出波形频率值 fout = k·fmclk/ 228 ; 相位调制寄存器为 12 位 ,输出波形初相位 θ= 360·Δphase/ 212 ; D/ A 为 10 位 ,主时钟 fMclk最高可达 25 MHz ,输出信号频率最高 达 1215 MHz ;另外 ,除可产生正弦波外 ,AD9833 还可通过内部寄 存器配置 ,输出方波 、三角波及直流信号 。 2 调制器硬件设计
第 10 期
姜平等 :基于 AD9833 的 SPWM 波形硬件生成方法
5 7
DDS 芯片内部 ROM 中 ,以相位点为 ROM 地址 ,取出对应幅值 , 经 D/ A 转换 、低通滤波 ,即可形成平滑的正弦波输出 。改变相 位点的采样间隔和采样点数 ,便可实现不同频率 、不同精度的 正弦波输出 。如图 2 所示 ,每来一个主时钟脉冲 fMclk ,相位累加 器便将频率设定值 k 与相位累加器当前内容相加 ,存在累加器 中 ,同时将此值作为正弦数据 ROM 表的幅值取样地址 ,取出正 弦波幅值对应值 ,经 D/ A 转换 、最后滤波输出 。可见 DDS 技术 其实是利用线性相位容易实现累加这一特点 ,以线性相位累加 值为地址 ,取出存储在 ROM 表中对应的非线性幅值 ,其思路与 单片机软件实现正弦波一致 ,只不过单片机是程序顺序实现 , 而 DDS 芯片是硬件并行实现 ,所以产生的波形具有带宽宽 、转 换时间短 、频率分辨率高 、输出相位连续等优点 ,而且信号幅 值 、初相位 、频率均可编程 ,控制灵活方便 。
2007 年 第 10 期
仪表技术与传感器
Instrument Technique and Sensor
2007 No110
基于 AD9833 的 SPWM 波形硬件生成方法
姜 平1 ,周根荣1 ,王海军2
(1. 南通大学电气工程学院 ,江苏南通 226007 ;2. 华为技术有限公司南京研究所 ,江苏南京 210029)
Hardware Realization Method for Generating SPWM Waves Based on AD9833
J IANG Ping1 ,ZHOU Gen2rong1 ,WANG Hai2jun2 ( 1. School of Electrical Engineering , Nantong University , Nantong 226007 , China ;
2. Nanjing Institute , Hua wei Technologies Co. ,Ltd , Nanjing 210029 , China)
Abstract :A new scheme of implementing the SPWM natural sampling was proposed. The strategy could produce triangula2rcarriers and sinusoidal modulation wave with steady frequency using the DDS technology directly. After compared by the high2speed analog com2 parator ,the output condition could reverse automatically at the time of wave intersection ,thus control the switch on & off of the switching devices ,so the real2time calculation was avoided completely. Taking the three2phase SPWM tone circuit as the example ,the paper intro2 duced the realization principle of the scheme and the hardware and the software design. The actual measurement result showed the effect of the scheme. Key words :SPWM ;DDS ;natural sampling theory ;analog comparator ;DSP
由于差压传感器经过补偿 ,压力和电压输出值的线性度较 好 ,通常采用直线拟合这组数据 。以压力值为因变量 ,电压值 为自变量 ,设直线方程形式为
p = ku + b
(1)
最小方差意义下的拟合是使式 (2) 取得最小值 :
n
n
Δ = ∑( p - pi) 2 = ∑( kui + b - pi) 2
5 调制器输出信号波形 图 5 为上述三相调制电路 U、V、W 3 路 SPWM 控制信号的
实测波形 (TDS2012 示波器) ,载波比 N 为 48 (正弦调制波为 250 Hz ,三角载波为 12 kHz) 。由于采用高速器件和恒温振荡器 ,调 制波 、载波非常平滑 ,比较器输出波形图 5 (f) 边沿陡峭 ,其高 、 低电平虽有“毛刺”,但幅度甚小 ,不足以影响开关器件的控制 。
0 引言 SPWM(正弦脉宽调制) 技术在电力电子领域应用非常广
泛 ,其控制思想是根据电路所要求的输出频率和一周内的脉冲 数 (载波比) ,来确定各全控型开关器件的通断控制时刻 (如图 1 中 A、C 时刻通 ,B 、D 时刻断) ,实现方法通常分计算法和调制 法 ,计算法可使控制时刻非常精确 ,但计算烦琐 ,不适用于载波 比需实时变化的场合 ;而调制法则是以高频三角载波 (图 1 中 uc) 和正弦调制波 (图 1 中 ur) 的交点为控制时刻 ,实现对各开 关器件的控制 ,当输出频率与载波比变化时 ,只要改变载波与 调制波频率即可 ,因此适用范围广 。
波形产生部分包括 AD9833、高速运放 AD8021 及恒温振荡 器等 。AD9833 产生的信号幅值仅为 0165 V ,为了提高控制精 度 ,先经高速运放 (AD8021) 放大 再 送 入 相 应 的 模 拟 比 较 器 , AD8021 其 490 MHz 的带宽足以保证信号的无失真放大 。另外 DDS 主时钟信号 fMclk的稳定性直接影响着输出信号的频率稳
(下转第 61 页)
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
第 10 期
周超等 :压阻式微差压传感器水头标定方法
6 1
摘要 :提出了一种 SPWM(正弦脉宽调制) 自然采样法的全数字硬件实现方案 ,即利用直接数字频率合成 (DDS) 技术 , 产生频率稳定的三角载波和正弦调制波 ,经高速模拟比较器比较 ,其输出状态在波形交点时刻自动翻转 ,从而控制相应开 关器件的通断 ,完全避免了实时计算 。以三相 SPWM 调制电路为例 ,详细介绍了方案的实现原理及软硬件设计 ,实测结果 表明了该方案的有效性 。 关键词 :SPWM ;DDS ;自然采样法 ;模拟比较器 ;DSP 中图分类号 :TN742. 1 文献标识码 :B 文章编号 :1002 - 1841 (2007) 10 - 0056 - 02
因此 ,针对 SPWM 自然采样法的上述关键点 ,文中介绍了 一种全数字 SPWM 自然采样法硬件实现方案 。 1 直接数字频率合成( DDS) 原理
正弦波幅值是非线性的 ,但相位是线性的 ,按相位将一个 周期 (360°) 分成 n 等份 ,这 n 个相位点对应的 n 个幅值存储在
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
通过设 置 AD9833 内 部 的 控 制 寄 存 器 (决 定 输 出 波 形 类 型) 、频率寄存器 (决定输出频率) 、相位寄存器 (决定初相位) , 可方便地产生所需类型 、频率和初相位的波形 。
三相调制电路产生相位差 120°的 U、V、W 三相调制信号 , 因此 3 片产生正弦调制波的 DDS 芯片 ( # 1～ # 3) 波形类型均 为正弦波 ,频率设定值 k 相同 ( k = fout·228/ fmclk) ,初相位设定值 Δphase不同 (Δphase =θ·212/ 360) ;而三角载波 (DDS # 4) 则是波形 类型为三角波 ,初相位设定值为 0 。