数字合成信号发生器的程序以及电路图

合集下载

基于DDS数字频率合成信号发生器的设计

N位
S(n) S(t)
DDS基本原理
相位累加器
相位地址寄存器
参考信号fc
正弦查表(ROM)
D/A
LPF
图一
典型DDS的原理框图
频率控制字 K
N位
S(n)
S(t)
相位累加器
相位地址寄存器
参考信号fc
正弦查表(ROM)
D/A
LPF
工作过程为: 3 、最后经 D/A转换和滤波将波形数据转换成所需要的波 12 、根据参考信号 fc的时钟脉冲,N位累加器将频率、波形表根据这个地址值输出相应的波形数据 S(n) 形。 K循环累加，把相加后的结果通过相位寄存控制字
+5V
入
端
+5V
VCC
3.9K
R
1
10uF/10V
EC02
1
1
1
1
1
0.1uF
C
4
3
2
1
0
9
8
7
6
5
4
3
2
1
2
AD9850
U
Q
QOUTB
RSET
A
A
CLK_IN
FQ_UD
W_CLK
D
D
D
D
D
D
1
O
V
G
V
G
0
1
2
3
U
D
N
D
N
T
D
D
DDBiblioteka 0.1uFC3
0.1uF
C
G
4 N DACBL IOUTB A A RESET

数字信号发生器的电路设计 (4)

要求应用工程师-所有关于直接数字频率合成器伊娃·墨菲、科尔姆斯莱特里什么是直接数字频率合成直接数字合成器（DDS）是一种产生模拟波形通常是正弦波生成一个数字形式的随时间变化的信号，然后进行数字-模拟转换的方法。

因为在一个DDS设备的操作主要是数字，它可以提供广谱的频率之间的输出频率，精细的频率分辨率和操作快速切换。

随着设计和工艺技术的进步，今天的DDS器件是非常紧凑和消耗很少的功率。

为什么会使用直接数字合成器（DDS）？是不是有其他的方法呢？容易产生频率的能力，准确的生产和控制各种频率和型材的波形已成为一个关键的要求，共同多个行业。

是否提供灵活的低相位噪声可变频率的来源进行通信具有良好的杂散性能，或者干脆在工业或生物医学测试设备的应用，方便，结构紧凑，成本低频率刺激产生重要的设计考虑。

频率产生许多可能性是开放的设计师，从锁相回路（PLL）为非常高的频率合成技术，数字-模拟转换器的动态规划（DAC）的输出来生成任意波形较低的频率。

但是DDS 技术正在迅速获得接纳为解决频率（或波形）代通信和工业应用的要求，因为单芯片IC 设备可以产生可编程模拟输出波形简单，具有较高的分辨率和精度。

此外，在工艺技术和设计的不断改进，已导致在成本和功耗水平，这在以前难以想象的低。

例如，AD9833的，基于DDS的可编程波形发生器（图1），在5.5 V工作了25 MHz 的时钟，消耗的最大功率为30 毫瓦。

图1 AD9833的单芯片的波形发生器用DDS的主要优点是什么？像AD9833的DDS器件通过一个高速串行外设接口（SPI），编程，只需要一个外部时钟来产生简单的正弦波。

DDS器件现已可以产生频率小于1 Hz至400兆赫（基于1 GHz 时钟）。

其低功耗，低成本，结合其固有的优良的性能和输出波形的数字化方案的能力和改编，带来的好处，使DDS器件的一个非常有吸引力的解决方案不太灵活的解决方案，包括最好聚合的离散元素。

基于单片机制作高频DDS信号发生器

基于单片机制作高频DDS信号发生器在现代科学和电子技术的不断进步下，数字信号发生器（DDS）已经成为了频率控制和生成的重要工具。

尤其是高频DDS信号发生器，其在雷达、通信、电子对抗等领域的应用具有不可替代的地位。

本文将介绍如何使用单片机制作高频DDS信号发生器。

一、DDS技术概述DDS，全称Direct Digital Synthesizer，即直接数字合成器，其工作原理是将数字信号通过数模转换器（DAC）转换成模拟信号。

DDS 技术的核心是相位累加器，它将输入的数字信号的相位进行累加，从而生成新的频率信号。

二、硬件设计1、单片机选择：本设计选用具有高速、低功耗、高集成度的单片机，如STM32F4系列。

2、频率控制字：通过设置频率控制字（FCW），可以控制输出信号的频率。

频率控制字由一个16位二进制数组成，表示了相位累加的步进大小。

3、存储器：使用Flash存储器存储预设的频率波形数据。

4、DAC：数模转换器将存储器中的波形数据转换成模拟信号。

本设计选用具有高分辨率、低噪声、低失真的DAC芯片。

5、滤波器：使用LC滤波器对DAC转换后的信号进行滤波，以得到更加纯净的信号。

三、软件设计1、相位累加器：相位累加器是DDS的核心，它将输入的数字信号的相位进行累加，从而生成新的频率信号。

2、波形查找表：将所需的波形数据存储在波形查找表中，通过查表的方式获取波形数据，可以大大提高DDS的工作效率。

3、控制逻辑：控制逻辑负责处理输入的控制信号，如启动、停止、频率控制字等。

4、通信接口：为了方便远程控制，需要设计通信接口，如SPI、I2C 等。

四、性能测试1、频率范围：测试DDS输出信号的频率范围是否满足设计要求。

2、频率分辨率：测试DDS输出信号的频率分辨率是否达到设计要求。

3、信号质量：测试DDS输出信号的信噪比、失真度等指标是否满足设计要求。

4、稳定性：长时间运行后，测试DDS输出信号的频率是否稳定。

5、远程控制：测试通信接口是否正常工作，可以通过计算机或者其他控制器对DDS进行远程控制。

EDA课程设计--DDS信号发生器

电子课程设计电子课程设计------DDS信号发生器合成器信号发生器合成器学院：学院：专业班级：专业班级：专业班级：姓名：姓名：姓名：学号：学号：学号：指导老师：指导老师：指导老师：2012年12月直接数字频率合成器（直接数字频率合成器（DDS DDS DDS））一、设计任务与要求直接数字频率综合技术，直接数字频率综合技术，即即DDS 技术，是一种新型的频率合成技术和信号产生方法。

利用EDA 技术和FPGA 实现直接数字频率合成器DDS 的设计。

的设计。

设计要求：设计要求：1、利用QuartusII 软件实验箱实现DDS 的设计；的设计；2、通过实验箱上的开关输入DDS 的频率和相位控制字，的频率和相位控制字，并能用示波器观并能用示波器观察加以验证；察加以验证；3、系统具有清零和使能的功能；系统具有清零和使能的功能；4、DDS 中的波形存储器模块用Altera 公司的Cyclone 系列FPGA 芯片中的ROM 实现。

实现。

二、总体框图N 位Mf图1 DDS 总体框图总体框图低通滤波器品累加器品频率控制字相位寄存器加法器品相位控制字品正弦查找表品数模转换器品时钟源品1、模块的功能模块的功能（1）频率预置和调节电路频率预置和调节电路不变量不变量K 称作相位增量，也叫频率控制字。

此模块实现频率控制量的输入。

入。

（2）相位累加器相位累加器相位累加器是一个带有累加功能的N 位加法器，它以设定的N 位频率控制字K 作为步长进行线性累加，当其和满时，计数器清零，并进行重新运算，它使输出频率正比于时钟频率和相位增量之积。

它使输出频率正比于时钟频率和相位增量之积。

（3）相位寄存器相位寄存器相位寄存器是一个相位寄存器是一个N 位的寄存器，它对输入端输入的数据进行寄存，当下一个时钟到来时，输出寄存的数据。

下一个时钟到来时，输出寄存的数据。

相位相位频率控频率控频率控f 量化量化制字K 序列序列 N 位 N 位N 位图图2 2 相位累加器相位累加器相位累加器相位累加器的组成相位累加器的组成相位累加器的组成=N =N 位加法器位加法器+N +N 位寄存器位寄存器相位累加器的作用：在时钟的作用下，进行相位累加相位累加器的作用：在时钟的作用下，进行相位累加注意：当相位累加器累加满量时就会产生一次溢出，完成一个周期当相位累加器累加满量时就会产生一次溢出，完成一个周期的动作。

EE1411合成函数信号发生器

F0:3.000000MHz
此时可以按数字键和频率单位键修改载频频率
注意：三角波、锯齿波没有此种模式
在使用按键的第二功能时需要按住复用键不放然后再按需要的功能键。需要的功能键。以上表示第二功能第二功能时用复用键 + 功能键表示。第二功能辅助功能的使用必须在特定的状态下特定的状态下才能使用辅助功能特定的状态下
十、三角波线性度：优于1%(≤50kHz)，优于2% （>50kHz）（主函数）十一、内部扫频：线性，满量程扫频，扫描时间从10mS ~ 5S(不考核) 十二、调制特性：内部调制频率：1kHz±1Hz，调制度可调外调制（典型参数） AM：正弦波，输入1.8Vpp，频率<10kHz，（调制度可调） FM：正弦波，输入1.8Vpp，频率<30kHz，（调制度可调）
外入输偏差调电制平
SYN输出
波产电形生路 DDS核（）
变电换路 (CPLD核 )
输电及出路保电护路微调
函输数出
50Hz 输出键及盘显电示路控电制路（片）单机接电口路 G P-IB 50Hz 产电生路选）（件
FSK、BPSK、BURST：输入脉冲波，TTL电平，频率<30kHz 调幅深度：0~110%可调（10Vpp，≦1kHz调制频率） 0~30%可调（10Vpp，≦10kHz调制频率）调频频偏：0~>10%可调(<30kHz调制频率) FSK：全频段设置 BPSK：0~360度设置 BURST：内部任意脉冲频率，1-15个输出脉冲内触发：按键单次触发外触发：单次或连续触发，外输入频率必须小于内部脉冲频率的50倍以上（占空比50%±10%）

DDS信号发生器实验报告含原理图PCB和代码

电子信息技术综合实训报告格式竞赛题名称：《DDS信号发生器的设计》队员名称：评阅人签名：2012年9月15日1、设计思路描述：本设计是一个以AT89C51单片机为核心基于DAC0832芯片的DDS信号发生器。

信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出正弦波和三角波，波形的转换可通过软件控制。

本设计通过按键选择波形，经过AT89C51单片机将数据输出到DAC0832，由数字信号转变为模拟信号，再通过运放器稳定地输出到示波器上。

原理框图如下：2、硬件电路图：DAC0832是采样频率为八位的D/A转换器件,芯片内有两级输入寄存器，使DAC0832具备双缓冲、单缓冲和直通三种输入方式，以便适于各种电路的需要(如要求多路D/A异步输入、同步转换等)。

D/A转换结果采用电流形式输出。

要是需要相应的模拟信号，可通过一个高输入阻抗的线性运算放大器实现这个供功能。

运放的反馈电阻可通过RFB端引用片内固有电阻，还可以外接。

该片逻辑输入满足TTL电压电平范围，可直接与TTL电路或微机电路相接。

下面是DAC0832引脚图和内部结构电路图DAC0832引脚功能说明：DI0~DI7：数据输入线，TLL电平。

ILE：数据锁存允许控制信号输入线，高电平有效。

CS：片选信号输入线，低电平有效。

WR1：为输入寄存器的写选通信号。

XFER：数据传送控制信号输入线，低电平有效。

WR2：为DAC寄存器写选通输入线。

Iout1:电流输出线。

当输入全为1时Iout1最大。

Iout2: 电流输出线。

其值与Iout1之和为一常数。

Rfb:反馈信号输入线,芯片内部有反馈电阻。

Vcc:电源输入线 (+5v~+15v)Vref:基准电压输入线 (-10v~+10v)AGND:模拟地,摸拟信号和基准电源的参考地。

DGND:数字地,两种地线在基准电源处共地比较好。

主控电路及数模转换电路分别如下：主控电路数模转换电路3软件流程图：4测试方法描述：运用proteus软件设计好电路图，将程序代码编译好以后载入proteus中的AT89C51芯片进行仿真。

直接数字合成技术可调相信号发生器设计

制字送给ＣＰＬＤ，从而可以大幅减轻对单片机速度的要求．
关键词：直接数字合成技术；单片机；ＣＰＬＤ；信号发生器；相位调节
中图分类号：ＴＮ９８
文献标识码：Ａ
文章编号：１００９— ４９７０（２Ｏ１４）Ｏ２— ００２９— ０４
收稿日期：２０１３—１１— ０６
基金项目：福建省教育厅科技计划资助项目Ａ类（ＪＡ１３３３５）；宁德师范学院“ 服务海西 ” 资助项目（２０１２Ｈ３０６）作者简介：廖建庆（１９７７一），男，江西吉水人，博士在读，讲师．研究方向：工业过程检测技术和电气自动控制．
器实现数字量转换成模拟量的功能，它将数字量形式的波形幅值数据转化为所要求合成频率的模拟量形式信号，低通滤波器起到滤除高次谐波分量的功能．为保证合成信号的精确度，整个系统必须在统
一
图３ＤＤＳ技术的数字式移相信号发生器主要模块框图
的时钟下工作．累加器由Ｎ位加法器输出的累加
２．２ＤＤＳ系统参数确定１）确定系统时钟频率
寄存器级联构成．每来一个时钟脉冲ｆ加法器将频率控制字Ｍ与累加寄存器输出的累加相位数据相加一次，把相加后的结果送至累加寄存器的数据
廖建庆
（宁德师范学院物理与电气工程系，福建宁德３５２１００）

SP-F05A函数信号发生器

四、复位
结束
一、输出简单波形信号
１、调整频率：按【频率／周期】使屏幕显示 “××kHz”，输入数字，再按单位键。２、调整幅度：按【幅度／脉宽】后输入数字，再按单位键。３、选择波形：按【shift】后选择波形。４、按【输出】，灯亮则可输出波形。
目录结束
一、输出简单波形信号
例：输出5.8kHz，峰峰值为4.6V的方波，应按：【频率／周期】【5】【.】【8】【kHz】；【幅度／脉宽】【4】【.】【6】【Vpp】；【shift】【】；【输出】。
目录
结束
二、波形设置
１、按【shift】后按【Arb】。２、按数字键（1～26）选择波形。其中1～9分别为：正弦波、方波、三角波、升锯齿、降锯齿、噪声、脉冲波、正脉冲、负脉冲。３、按【N】完成波形设置。例：选择正脉冲，应按：【shift】【Arb】【8】【N】。
目录结束
三、占空比调整
本机可对100kHz以下的脉冲波进行占空比调整。１、按【幅度／脉宽】使屏幕显示“××%”。２、输入占空比值。３、按【N】完成占空比调整。例：输入占空比值60.5%，应按：【幅度／脉宽】【6】【0】【.】【5】【N】。
目录结束
三、占空比调整
例：输出3.2kHz，有效值6.9V，占空比47%的脉冲波，应按：【频率／周期】【3】【.】【2】【kHz】；【幅度／脉宽】【6】【.】【9】【Vrms】；【shift】【Arb】【8】【N】；【幅度／脉宽】【4】【7】【N】；【输出】。
目录结束
四、复位
１、按【shift】。２、按【复位】。
ห้องสมุดไป่ตู้目录
结束
电工电子实验中心

DDS系统结构原理——信号发生器基本系统

DDS系统结构原理——信号发生器基本系统DDS（Direct Digital Synthesis，直接数字合成）系统是一种通过数字方式来生成模拟信号的系统。

信号发生器（脉冲发生器）是DDS系统中的一个基本系统，用于产生脉冲信号。

下文将介绍DDS系统的结构原理以及信号发生器的基本系统。

1.数字控制部分：数字控制部分负责生成和控制DDS系统的输入信号。

它由一个时钟模块以及一系列数字控制逻辑电路组成。

时钟模块以固定的频率发出时钟信号，供其他逻辑电路使用。

数字控制逻辑电路根据用户设置的参数，生成控制相位累加器以及数模转换器的控制信号。

2.相位累加器：相位累加器是DDS系统中的核心部分，用于生成数字信号的相位信息。

相位累加器接收数字控制逻辑电路发出的控制信号，并根据控制信号对相位进行累加。

相位累加器使用一个计数器和一个累加器来实现。

计数器根据时钟信号递增，累加器将计数器的值加上一个可编程的相位增量，得到一个新的相位值。

相位累加器产生的相位信息用于表示输出信号的频率。

3. 数模转换器：数模转换器将相位累加器产生的数字信号转换为模拟信号输出。

数模转换器根据相位累加器的输出信号，查找一个存储器中存储的幅度信息，并将幅度信息转换为模拟信号输出。

数模转换器通常使用一个查找表（lookup table）来存储幅度信息。

查找表中的每个地址对应一个幅度值，数模转换器根据相位累加器的输出值作为地址，查找对应的幅度值。

信号发生器的基本系统：信号发生器是DDS系统中的一个基本系统，用于产生脉冲信号。

它由脉冲宽度控制电路、脉冲重复频率控制电路和脉冲幅度控制电路组成。

1.脉冲宽度控制电路：脉冲宽度控制电路用于控制脉冲的宽度。

它接收数字控制逻辑电路发出的控制信号，并根据控制信号生成一个可编程的脉冲宽度。

脉冲宽度控制电路通常使用一个计数器和一个比较器来实现。

计数器根据时钟信号递增，当计数值达到比较器设定的脉冲宽度值时，比较器输出一个脉冲宽度结束的控制信号。

(完整版)数字信号发生器的电路设计_(毕业课程设计)

1 引言信号发生器又称信号源或者振荡器，它是根据用户对其波形的命令来产生信号的电子仪器，在生产实践和科技领域有着广泛的应用。

信号发生器采用数字波形合成技术,通过硬件电路和软件程序相结合,可输出自定义波形,如正弦波、方波、三角波、三角波、梯形波及其他任意波形，波形的频率和幅度在一定范围内可任意改变。

信号源主要给被测电路提供所需要的已知信号（各种波形），然后用其他仪表测量感兴趣的参数。

信号发生器在通信、广播、电视系统，在工业、农业、生物医学领域内，在实验室和设备检测中具有十分广泛的用途。

信号发生器是一种悠久的测量仪器，早在20年代电子设备刚出现时它就产生了。

随着通信和雷达技术的发展，40年代出现了主要用于测试各种接收机的标准信号发生器，使信号发生器从定性分析的测试仪器发展成定量分析的测量仪器。

自60年代以来信号发生器有了迅速的发展，出现了函数发生器，这个时期的信号发生器多采用模拟电子技术，由分立元件或模拟集成电路构成，其电路结构复杂，且仅能产生正弦波、方波、锯齿波和三角波等几种简单波形。

到70年代处理器出现以后，利用微处理器、模数转换器和数模转换器，硬件和软件使信号发生器的功能扩大，产生比较复杂的波形。

这时期的信号发生器多以软件为主，实质是采用微处理器对DAC的程序控制，就可以得到各种简单的波形。

随着现代电子、计算机和信号处理等技术的发展，极大地促进了数字化技术在电子测量仪器中的应用，使原有的模拟信号处理逐步被数字信号处理所代替，从而扩充了仪器信号的处理能力，提高了信号测量的准确度、精度和变换速度，克服了模拟信号处理的诸多缺点，数字信号发生器随之发展起来。

信号发生器作为电子领域不可缺少的测量工具，它必然将向更高性能，更高精确度，更高智能化方向发展，就象现在在数字化信号发生器的崛起一样。

但作为一种仪器，我们必然要考虑其所用领域，也就是说要因地制宜，综合考虑性价比，用低成本制作的集成芯片信号发生器短期内还不会被完全取代，还会比较广泛的用于理论实验以及精确度要求不是太高的实验。

基于直接数字频率合成技术的信号发生器

0.引言20世纪70年代以来,随着数字集成电路和微电子技术的发展,出现了直接数字式频率合成(DDS)技术。

它从相位的概念出发进行频率合成,采用了数字采样存储技术,具有精确的相位、频率分辨率,快速的转换时间等突出优点。

已在军事和民用领域得到了广泛应用。

1.DDS 的特点(1)优点:用直接数字频率合成技术能综合出各种信号波形,通过数控电路能对DDS 输出波形的频率、幅度、相位实行精确的控制。

DDS 法可在调频带宽内对雷达系统信号的幅度、相位进行校正,产生接近理想的线性调频信号。

只要改变某些电路参数设置,全部硬件和软件不需要改变,就可改变线性调频脉冲的宽度和调频带宽。

(2)缺点:由于DDS 的全数字结构,使得它的杂散电平较高。

2.DDS 的工作原理图1DDS 原理方框图DDS 的原理框图如图1所示,它包含相位累加器、波形存储器、数模转换器、低通滤波器和参考时钟五部分。

时钟电路是由一个高稳定的晶体振荡器产生的,用于提供DDS 中各部件同步工作。

频率控制字k 送到n 位相位累加器中的加法器数据输入端,相位累加器在时钟频率的作用下,不断对频率控制数据进行线性相位累加,当相位累加器积满量时就会产生一次溢出,累加器的溢出频率就是DDS 输出信号的频率。

波形存储器主要完成信号的相位序列到幅度序列之间的转化,使之输出相应的幅度码,经过模数转换器得到相对应的阶梯波,最后经低通滤波器得到连续变化的所需频率的波形。

图2相位码与幅度码的对应关系DDS 输出信号的频率与时钟频率以及频率控制字之间的关系如式(1)所示。

f out =k fc/2n(1)为了说明DDS 相位量化的工作原理[1],可将正弦波一个完整周期内相位0-2π的变化用相位圆表示,相位圆上每一点均对应输出一个特定的幅度值。

如图2所示,相位累加器对应相位圆上2n 个相位点,其最低相位分辨率为!min =△!=!/2n (在图中n=4),该幅度值存储于波形存储器中,在频率控制字k 的作用下,相位累加器给出不同的相位码(用其高位作地址码)去对波形存储器寻址,完成相位-幅度变换。

数字合成标准信号发生器操作指引

设备名称品牌发行日期版本编号型号使用部门编制审核批准(32)光标左右移动键（33）调节旋钮（34）kHz/dB μ 频率单位kHz 电平单操作指引示意图（1）远程/本地按键（2）连续调用指示灯（3）远程控制指示灯（4）地址显示区（5）地址调节按键(6)FM开/关键，正弦波输出进，FM灯亮，FM调制输出时,FM指示灯灭. （7）调制度显示区，显示FM/AM和立体声的调制度（8）立体声开/关键，正弦波输出进，立体指示灯灯亮，立体声调制制输出时,立体指示灯灭（9）立体声副信道信号键【SUB/100%一、控制面板按键说明（序号与左图编对应）位dB μ （35）%/mV确认键，AM和立体声调制度单位%，幅度单位mV （36）数字键盘（37）幅度显示区，显示当前的输出电平或幅度（38）电平预置键，调用对应单元中电平值二次功能：存储当前电平值到对应单元中，先按<STO>再按电平预置键（39）身频输出开关键，射频输出时灯亮。

(40)频率调节键（41）电平调节键数字合成标准信号发生器操作指引盛普科技IQC检验室数字合成标准信号发生器SP1501和下弦波输出。

正弦波输出进，AM灯亮，AM调制输出时,AM指示灯灭 (11)频率键，设置频率，按下该按键，进入载波和正弦波输入状态，可用数字键输入。

二次功能：设置步进频，进入载波和正弦波的步进频率输入 (12)电平幅度键，基本功能：设置电平，二功能：设置步进电平，可用数字键输入（13）调制度键，基本功能：AM、FM和立体声调制输出时，按下】，基本功能：设置立体声调制为减模式。

二次功能，将输出设为调制度100%的立体声调输出，（10）AM开/关键，切换AM （42）调制信号输入插座，输入AM\FM和冷酷声的外部调制信号。

在立体声外部左加右模式时，输入外调制左通信信号（43）立体声右通信输入插座，在立体声外部左加右基它键一起实现二次动能（16）1KHZ内调制源键，基本功能：选择400HZ内部信号为调制信号源。

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。

任意波数字合成信号发生器

维普资讯
任意波数字合成信号发生器
ＡｒｔａｙＷａｅｏｍｇｔｌＳｙｈｅｉｉｎａｎｅａｏｂｉｒｒｖｆｒＤｉｉａｎｔｓｓＳｇｌＧｅｒｔｒ淮安信息职业技术学院（苏淮安２３０）江２００赵洪涛
ｓｎｔｅｉｉａｅｒｔｒｔｇｉｅｈｅｄｅｉｎｓｈｅｆａｄｉｉａｙｈｓｓｓｇｌｇｅｅａｏｙｈｓｓｓｇｎｌｇｎｅａｏ．Ｉｖｓｔｓｇｃｍｅｏｇｔｌｓｎｔｅｉｉｎａｎｒｔｒ
用。
ห้องสมุดไป่ตู้
图１锁相频率合成器原理框图
２１锁相频率合成器．频率合成器有多种实现方法，中利用锁相环的其相位锁定特性，得与基准频率成一定倍数的新频率获的电路，为锁相频率合成器。称由于锁相环具有良好的窄带滤波特性，出的波形纯净，且在环路锁定后输输并出频率的温度稳定度和时间稳定度与基准频率相同。这些优点使其成为当前最主要的频率合成器，其是尤把大规模数字锁相集成电路和微处理器结合起来，使频率合成器实现更方便，性能更好。锁相频率合成器的原理框图如图１示。常，所通由相对频稳度为１的晶体振荡器产生、Ｍ倍分频后０经

SFF05A型数字信号发生器使用说明书

目录第一章概述 1 第二章主要特征 1 第三章技术指标 2一、函数信号发生器 2二、计数器 5三、其它 6 第四章面板说明7一、显示说明7二、前面板说明8三、后面板说明13 第五章使用说明14一、测试前的准备工作14二、函数信号输出使用说明14三、计数器使用说明32 第六章遥控操作使用说明34 第七章B路信号说明52 第八章功率放大模块说明57第九章注意事项与检修58 第十章附录USB接口驱动安装59 第十一章仪器整套设备及附件63南京盛普仪器科技有限公司 1本仪器是一台精密的测试仪器，具有输出函数信号、调频、调幅、FSK 、PSK 、猝发、频率扫描等信号的功能。

此外，本仪器还具有测频和计数的功能。

本仪器是电子工程师、电子实验室、生产线及教学、科研的理想测试设备。

1、采用直接数字合成技术（DDS ）。

2、主波形输出频率为1μHz ~ 20MHz 。

3、小信号输出幅度可达1mV 。

4、脉冲波占空比分辨率高达千分之一。

5、数字调频、调幅分辨率高、准确。

6、猝发模式具有相位连续调节功能。

7、频率扫描输出可任意设臵起点、终点频率。

8、相位调节分辨率达0.1度。

9、调幅调制度1% ~ 100% 可任意设臵。

10、输出波形达30余种。

11、具有频率测量和计数的功能。

12、机箱造型美观大方，按键操作舒适灵活。

13、具有第二路输出，可控制和第一路信号的相位差。

概述 12 主要特征南京盛普仪器科技有限公司 2一、函数发生器1、波形特性主波形：正弦波、方波波形幅度分辨率：12 bits 采样速率：200Msa/s正弦波谐波失真：-50dBc （频率≤ 5MHz ） -45dBc （频率≤ 10MHz ） -40dBc （频率>10MHz ）正弦波失真度： ≤0.2%（频率：20Hz ~ 100kHz ）方波升降时间： ≤ 25ns （SPF05A ≤ 28ns ）注:正弦波谐波失真、正弦波失真度、方波升降时间测试条件：输出幅度2Vp-p （高阻），环境温度25℃〒5℃储存波形：正弦波，方波，脉冲波，三角波，锯齿波，阶梯波等26种波形，TTL 波形（仅F20A ，输出频率同主波形）波形长度：4096点波形幅度分辨率：12 bits脉冲波占空系数：1.0% ~ 99.0%（频率≤10kHz ），10% ~ 90%（频率10kHz ~ 100kHz ）脉冲波升降时间： ≤1uS直流输出误差：≤〒10%+10mV （输出电压值范围10mV~10V ） TTL 波形输出：（F05A 、F10A ）输出频率：同主波形输出幅度：低电平 < 0.5 V 高电平 > 2.5 V 输出阻抗：600 Ω2、频率特性频率范围：主波形：1μHz ~ 5MHz （SPF05A 型） 1μHz ~ 10MHz （SPF10A 型） 1μHz ~ 20MHz（SPF20A 型）储存波形： 1μHz ~ 100kHz3技术指标分辨率：1μHz频率误差：≤〒5×10-4 频率稳定度：优于〒5×10-53、幅度特性幅度范围：1mV ~ 20Vp-p（高阻），0.5mV ~ 10Vp-p（50Ω）最高分辨率：2μVp-p （高阻），1μVp-p（50Ω）幅度误差：≤〒2%+1mV (频率1KHz正弦波)幅度稳定度：〒1 % /3小时平坦度：〒5%（频率≤5MHz正弦波）, 〒10% （频率>5MHz 正弦波）〒5%（频率≤50 kHz其它波形）, 〒20% （频率>50 kHz 其它波形）输出阻抗：50Ω幅度单位：Vp-p，mVp-p，Vrms，mVrms，dBm4、偏移特性直流偏移（高阻）：〒（10V-Vpk ac），（偏移绝对值≤2〓幅度峰峰值）最高分辨率：2μV（高阻），1μV（50Ω）偏移误差：≤〒10% +20mV （高阻）5、调幅特性载波信号：波形为正弦波，频率范围同主波形调制方式：内或外调制信号：内部5种波形（正弦、方波、三角、升锯齿、降锯齿）或外输入信号调制信号频率：1Hz ~ 20kHz（内部）100Hz ~ 10kHz（外部）失真度：≤1% (调制信号频率1KHz正弦波)调制深度：1% ~ 100%相对调制误差：≤〒5% +0.5 (调制信号频率1KHz正弦波)外输入信号幅度：3Vp-p（-1.5V~ +1.5V）6、调频特性载波信号：波形为正弦波，频率范围同主波形调制方式：内或外（外为选件）调制信号：内部5种波形（正弦、方波、三角、升锯齿、降锯齿））或外输入信号调制信号频率：1Hz ~ 10kHz（内部）100Hz ~ 10kHz（外部）南京盛普仪器科技有限公司 3频偏：内调频最大频偏为载波频率的50%，同时满足频偏加上载波频率不大于最高工作频率+100 kHz 失真度：≤1% (调制信号频率1KHz正弦波) 相对调制误差：≤〒5%设臵值〒50Hz (调制信号频率1KHz正弦波)外输入信号幅度：3Vp-p（-1.5V~ +1.5V）FSK：频率1和频率2任意设定控制方式：内或外（外控：TTL电平，低电平F1；高电平F2）交替速率：0.1ms ~ 800s7、调相特性基本信号：波形为正弦波，频率范围同主波形PSK：相位1（P1）和相位2（P2）范围：0.1 ~ 360.0°分辨率：0.1°交替时间间隔：0.1ms ~ 800s控制方式：内或外（外控TTL电平，低电平P2，高电平P1）8、猝发基本信号：波形为正弦，频率范围同主波形猝发计数：1 ~ 30000个周期猝发信号交替时间间隔：0.1ms ~ 800s控制方式：内（自动）/外（单次手动按键触发、外输入TTL脉冲上升沿触发）9、频率扫描特性信号波形：正弦波扫描频率范围：扫描起始点频率：主波形频率范围扫描终止点频率主波形频率范围。

基于DDS的信号发生器设计

基于DDS的信号发生器设计基于DDS（Direct Digital Synthesis，直接数字合成）的信号发生器是一种数字技术信号发生器，利用计算机和高速数字转换器（DAC）以及DDS芯片来合成各种频率和幅度的信号。

DDS信号发生器具有频率精度高、频率调谐范围宽、频率稳定性好、相位噪声低等优点，被广泛应用于通信、电子测试、音频设备等领域。

一、DDS信号发生器的基本原理DDS信号发生器的基本原理是通过将一个稳定的参考时钟信号输入到DDS芯片中，在芯片内部进行数字信号处理，得到所需的频率、相位和振幅信息后，通过DAC转换成模拟信号输出。

其基本流程如下：1.参考时钟信号：DDS信号发生器的核心是DDS芯片，其工作稳定性依赖于参考时钟信号的精度和稳定性，通常使用TCXO（温控振荡器）或OCXO（温控晶体振荡器）等高稳定性时钟源作为参考时钟信号。

2.预分频器：参考时钟信号通过预分频器进行分频，得到基准频率。

3.相位累加器：基准频率经过相位累加器进行相位调整，实现频率的精确控制。

相位累加器的输入为一个相位累加器寄存器，该寄存器主要用于存储相位累加的数值，相位累加器以一定步长累加，每累加一次产生的相位对应一个时钟周期。

4.数字正弦曲线生成器：相位累加器产生的相位信息通过数字正弦曲线生成器生成对应的幅度信息，通常采用查表法实现。

5.数字控制振幅器：数字正弦曲线生成器产生的幅度信息经过数字控制振幅器进行振幅调整，得到最终的幅度信息。

6.高速DAC：数字振幅信息通过高速DAC转换成模拟信号输出，DAC 的速度和分辨率决定了信号发生器的输出品质。

7.滤波器：由于DAC输出是离散的，需要通过滤波器对其进行滤波，以去除高频成分和伪像，得到平滑的连续信号。

二、基于DDS的信号发生器设计思路在设计基于DDS的信号发生器时，需要考虑以下几个关键问题：1.DDS芯片选择：选择合适的DDS芯片作为信号发生器的核心，要考虑芯片的性能、频率范围、精度等因素。

实验一数字合成函数信号发生器的原理和使用

一、实验目的 1.了解数字合成函数信号发生器基本工作原理。 2.熟悉面板设置和性能指标。 3.掌握函数信号发生器的使用方法。二、实验设备函数发生器 F05A型数字合成函数信号发生器双踪示波器 YB4325
实验一函数信号发生器的原理与使用
三、实验任务
1. 熟悉F05A型数字合成函数信号发生器的面板设置，了解按键功能，菜单功能，以及不同参数的意义。 2. 掌握使用方法。 A 能正确选择所需要的信号波形。（正弦，方波，以及脉冲信号等任意波） B 能正确调节信号的幅度和频率。 C 对于复杂信号，了解信号参数的意义，并能熟练的调节。比如：脉冲信号的占空比；AM信号的调制深度、载波信号的频率、调制信号的波形、占空比等等。
实验二函数信号发生器的原理与使用
实验报告：绘制观测到的信号波形，实验报告：绘制观测到的信号波形，做文字说明
实验一函数信号发生器的原理与使用
四、实验报告
1. 描述信号源面板按键功能。 2. 选择一种信号，改变其参数，记录详细过程。 3. 对应信号源的输出，描绘在示波器看到的信号波形。

F10型数字合成函数信号发生器计数器

F10型数字合成函数信号发生器/计数器该信号发生器的面板图如图2.7.1所示。

一．仪器启动按下面板上的电源按钮，电源接通。

先闪烁显示“WELCOME” 2 s，再闪烁显示仪器型号“F10DDS”1 s。

之后根据系统功能中开机状态设置，进入“点频”功能状态，波形显示区显示当前波形“～”。

频率为10.000 000 00kHz；或者进入上次关机前的状态。

二．数据输入数据输入有两种方式。

1．数据键输入十个数字键用来向显示区写入数据。

写入方式为自右到左移位写入，超过10位后端数字溢出丢失。

“. ”用来输入小数点，如果数据区中已经有小数点，按此键不起作用。

“－”用来输入负号，如果数据区中已经有负号，再按此键则取消负号。

使用数据键只是把数据写入显示区，这时数据并没有生效，所以如果写入有错，可以按当前功能键，然后重新写入，对仪器输出信号没有影响。

等到确认输入数据完全正确之后，按一次单位键，这时数据开始生效，仪器将根据显示区数据输出信号。

数据的输入可以使用小数点和单位键任意搭配，仪器将会按照统一的形式将数据显示出来。

注意：用数据键输入数据必须输入单位，否则输入数值不起作用。

2．调节旋钮输入调节旋钮可以对信号进行连续调节。

按位移键“◄”、“►”使当前闪烁的数字左移或右移，这时顺时针转动旋钮，可使正在闪烁的数字连续加1，并能向高位进位。

逆时针转动旋钮，可使正在闪烁的数字连续减1，并能向高位借位。

使用旋钮输入数据时，数字改变后立即生效，不用再按单位键。

闪烁的数字向左移动，可以对数据进行粗调，向右移动则可以进行细调。

当不需要使用旋钮时，可以用位移键“◄”、“►”使闪烁的数字消失，旋钮的转动就不再有效。

三．功能选择仪器开机后为“点频”功能模式，输出单一频率的波形，按“调频”、“调幅”、“扫描”、“猝发”、“点频”、“FSK”和“PSK”可以分别实现七种功能模式。

四．点频功能模式点频功能模式指的是输出一些基本波形。

如正弦波、方波、三角波、升锯齿波、降锯齿波和噪声等27种波形。