DDS波形发生器元器件表
DDS函数信号发生器
14、扫描间隔时间设定：每个频率步进的间隔时间
按〖选项4〗软键，选中“间隔时间 ”，
用数字键或调节旋钮设定间隔时间值。
15、手动扫描：功能选择为“A 路扫频”后，频率扫描开
始进行。 按〖选项5〗软键，选中“手动扫描 ”，
扫描过程即刻停止，输出信号的状态不再改变，此后，每 按一次〖选项5〗软键，扫描过程运行一步。这样可以逐点 观察扫描过程的细节变化。
B 路单频： 按【单频】键，选中“B 路单频”功
能1、B 路频率设定：B路的频率的设定与A路相类同，但是B 路不能进行周期设定。
2、B 路幅度设定： B 路幅度只能设定峰峰值Vpp、没有 衰减和直流偏移功能。
按〖选项3〗软键，选中“B路幅度”。 再按数字键或调节旋钮选择幅度，单位〖V〗、〖mV〗
2、B 路波形选择：B 路波形以32个数字序号表示32种波形
参数菜单
A 路幅度选择 A 路衰减
A 路偏移设定 输出开关
4、基本操作：
A 路单频：按【单频】键，选中“A 路单频” 功能。
1、A 路频率设定：例 设定频率值 3.5kHz
按〖选项1〗软键，选中“A 路频率”， （1）数字键入 按数字键【3】【•】【5】再按单位键〖kHz〗确定。 （2）旋钮调节 按【＜】、【＞】键移动数据中的白色光标指示位 ，
9、A 路谐波设定：使B路信号作为A路信号的N次谐波
（1）按〖选项4〗软键，选中“A 路谐波”。 可用数字键或调节旋钮输入A路谐波次数值，B路频率即变为 A路频率的设定倍数，即B路信号成为A路信号的N次谐波。
（2）按〖选项4〗软键，选中“A B相差”。 可用数字键或调节旋钮设置A B两路信号的相位差。（相 差设置在A路频率为10Hz～100kHz范围内有效。） 把两路信号连接到示波器上，改变A B两路信号的相位差， 可以做出各种稳定的李沙育图形。
DDS信号发生器
TP1003 2KHz方 波输出
TP1002 1KHz方 波输出
TP1004 4KHz方 波输出
S1001 拨码开关
TP1006 16KHz方 波输出
TP1005 8KHz方 波输出Hale Waihona Puke TP1008 DDS信号输出
J1003 连接跳线
DDS信号发生器
DDS（Direct Digital Synthesis）直接数字频 率合成是从相位概念出发直接合成所需波形
的一种新的频率合成技术，它将先进的数字
处理理论与方法引入信号合成领域。
DDS信号发生器原理框图
波形 控制
时钟频率 发生器
频率 选择
波形 查询表
D/A 信号输出 变换
DDS信号输出点TP1008的波形
DDS输出波形信号的频率
• 通过J1003不同的跳线关系来改变；
• 连接J1003的1脚和2脚（J1003左为1脚），输
出信号频率为125Hz；
• 连接J1003的2脚和3脚，输出信号频率为1KHz； • 连接J1003的4脚和5脚，输出信号频率为8KHz；
• 输出信号的幅度可通过电位器W1006调节。
• 改变拨码开关S1001，分别得到正弦波、 方波、三角波、锯齿波、阶梯波、梯形 波、半波、抽样函数等常用信号的波形;
• 调节电位器W1006，输出信号TP1008的 幅度发生变化。
1、S1001拨码开关波形输出说明
• 0000 • 1010 • 0100 • 1000 • 0010 • 0110 • 1100
正弦波； 方波； 三角波； 锯齿波； 阶梯波； 梯形波； 半波
2、输入、输出点参考说明
• TP1002：1KHz方波信号输出点。 • TP1003：2KHz方波信号输出点。 • TP1004：4KHz方波信号输出点。 • TP1005：8KHz方波信号输出点。 • TP1006：16KHz方波信号输出点。 • TP1008：DDS信号输出点。
采用DDS技术实现的虚拟任意波形发生器
仪表与传感器计算机测量与控制.2003.11(7) Computer Measurement &Control ・553・收稿日期:2002-11-08。
作者简介:崔建鹏(1979-),男,河南省洛阳市人,硕士生,工程师,主要从事计算机测控的研究。
赵敏(1959-),男,江苏省南京市人,教授,主要从事计算机测控的研究。
文章编号:1671-4598(2003)07-0553-03 中图分类号:TP333196 文献标识码:A采用DDS 技术实现的虚拟任意波形发生器崔建鹏1,赵 敏1,江 帆2(1.南京航空航天大学自动化学院,江苏南京 210016; 2.中国航天电子基础技术研究院,北京 100076)摘要:采用DDS (直接数字频率合成)技术设计了任意波形发生器。
系统时序和逻辑电路主要由一块CP LD 芯片来完成,软件构建于LabW ind ows/C VI 这一专用虚拟仪器软件开发平台之上,其特点是界面友好,操作方便,产生的波形失真度小,频带宽,频率分辨率高。
关键词:DDS;CP LD ;任意波形发生器;虚拟仪器Virtual Arbitrary W aveform G enerator B ased on DDS TechnologyC UI Jian 2peng 1,ZH AO Min 1,J I ANG Fan 2(1.Automation C ollege ,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics ,Nanjing 210016,China ;2.China Academy of S pace E lectronics T echn ology ,Beijing 100076,China )Abstract :T he arbitrary waveform generator is developed based on DDS (direct digital synthesizer )techn ology.Its timing and logic func 2tion is fulfilled by CP LD.T he s oftware is based on a special Virtual Instrument S oftware Development K it —LabW ind ows/C VI.S o this generator has a friendly G UI and can operates ex pediently.T he waveform produced is of low distortion ,wide frequency range and high frequency res olving ability.K ey w ords :DDS;CP LD ;arbitrary waveform generator ;virtual instrument1 引言任意波形发生器的设计通常分为基于传统的设计方法和基于直接数字频率合成的设计方法两种。
c8051单片机模拟dds信号发生器
单片机模拟dds信号发生器一、信号发生器原理信号发生器就是能够产生如正弦信号，三角波信号及锯齿波信号的装置。
在模拟电路中可以用运放、电阻和电容来搭建。
数字电路中需要DA转换。
这里主要讨论数字方式产生信号，并且以正弦信号为列来讲解。
首先，需要一个均匀采样一个正弦周期的数据，通常将这个数据表固化在ROM中，网上有这种软件，可以直接生成数据表。
然后，在程序中不断的将这个数据表中的数据顺序送出，就可以产生正弦信号。
如图1所示。
实际单片机送出的数据为红色的圆点，圆点的包络就是一个正弦信号，当然DAC输出后用低通滤波器滤波后效果会更好。
图1 信号发生器原理示意图二、简易信号发生器根据上面叙述的原理，在设计的时候用定时器给DAC送数据，那么DAC输出的数据就是一个正弦信号。
采用定时器2启动DAC0来产生信号。
定时器2初始化产生溢出时间为50us(频率为20kHz)，也就是说每隔50us会向DAC写入一个数据。
由此可以计算出频率最小（当256个点都写入到DAC时，程序中变量step 为1）为1/（50us*256）=78.125Hz；最大频率（只有两个点输入DAC中，程序中变量step为127）为10Khz，但是此时输出就是一个方波信号了。
而且频率调整的时候只能是78.125Hz的倍数。
三、简易信号发生器的问题及缺陷上面简易信号发生器有很多不完善的地方：①、频率围比较小（78.125Hz~10kHz）；②、频率调整只能是78.125Hz的倍数，不能实现连续调整；③、对于有按键输入的系统，不能实现任意频率信号的输出。
为了能增加频率，只能缩短定时器溢出时间，但是不能太小，要保证能大于中断函数中代码执行的时间。
为了能进一步减小频率，可以有两种方法：一是延长定时器中断溢出时间；二是在向DAC输出数据的时候，将一个数据重复写入DAC中（可以理解为步进值step为负数）。
如果采用第一种方法，那么在频率调整的时候需要调整两个参数，即步进值step和中断初值，这种方法对于精确调整频率是很难实现的，因此，我们需要调整一个参数就能实现频率的精确调整。
DDS技术的任意波形发生器的设计
1.设计思路在测量、自动控制、通信和遥控等许多技术领域都要用到各种各样的波形信号，这些不同的波形信号是由波形发生器产生的。
任意波形发生器的设计通常分为基于传统的设计方法和基于直接数字频率合成的设计方法两种。
传统的任意波形发生器采用可变时钟和计数器寻址波形存储器表，其取样时频率较高，对硬件的要求也较高，而且常需多级分频或采用高性能的锁相环，其中分频式的任意波形发生器频率分辨率低，锁相式的任意波形发生器频率切换速度慢。
而基于dds技术的任意波形发生器不仅能实现高稳定度、高精度、高分辨率的要求，还具有体积小、价格便宜的特点，是一种很有发展前途的信号源。
直接数字频率合成技术是根据奈奎斯特采样定律，从连续信号的相位出发将一个正弦信号取样、量化、编码，形成一个正弦函数表，存于RAM 中；合成时，通过改变相位累加器的频率控制字来改变相位增量。
相位增量不同，一个周期内的取样点数不同。
因角频率，在取样频率不变的情况下，通过改变相位累加器的频率控制字，将这种变化的相位／幅值量化的数字信号通过1／0转换及低通滤波器即可得到合成的相位变化的模拟信号频率。
相位累加器的结构如图2所示，由N位字长的二进制加法器与一个时钟取样所得的N位二进制相位累加寄存器级联构成，加法器的一个出入端与相位寄存器的输出端相连，另一个输入端是外部的频率控制字K。
每来一个时钟脉冲，加法器将频率控制数据与累加寄存器输出的累加相位数据相加，把相加后的结果送至累加寄存器的数据输入端。
累加寄存器将加法器在上一个时钟作用后所产生的新相位数据反馈到加法器的输入端，以使加法器在下一个时钟的作用下继续与频率控制数据相加。
这样，相位累加器在参考时钟的作用下，进行线性相位累加，当相位累加器加满时就会产生一个溢出，完成一个周期性的动作，这个周期就是DDS合成信号的一个频率周期，累加器的溢出频率就是DDS输出信号频率。
2.技术指标本设计要求的波形发生器可产生正弦波、方波、三角波以及便于产生频率可变而且具有高分辨率的波形。
基于DDS的波形发生器设计 0805014141范华广
中北大学课程设计说明书学生姓名：范华广学号：0805014141学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术题目：基于DDS的波形发生器设计指导教师：程耀瑜职称: 教授指导教师：李永红职称：讲师2012年1月5日中北大学课程设计任务书2011/2012 学年第一学期学院：信息与通信工程学院专业：电子信息科学与技术学生姓名：范华广学号：0805014141 课程设计题目：基于DDS的波形发生器设计起迄日期：12 月19 日～1 月6 日课程设计地点：主楼1318室，513教研室指导教师：程耀瑜李永红系主任：程耀瑜下达任务书日期: 2011 年12月19 日课程设计任务书1．设计目的：在学习专业基础课和专业课的基础上，主要在电子仪器、微机综合设计与实践、单片机与A/D和D/A和光、计、电综合应用等几个方面开展实践活动，巩固所学知识、培养动手能力。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：1、学习DDS频率控制的原理。
2、研究AD9850芯片的工作原理和实用方法。
3、学习89C51单片机的基本理论。
4、设计流程图5、根据流程图设计电路。
3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：1）设计说明书符合要求；2）相应器件的工作原理；3）系统工作原理图；4）参考文献原文不少于3篇。
课程设计任务书4．主要参考文献：1.盛启龙,董燕,汪小燕.基于DDS的高稳高纯频谱频率源的设计.无线电工程，2003年12期2.游少芳.基于DDS的任意信号发生器设计.哈尔滨工程大学，2007年3.白振华,赵兴群,夏翎,袁帅.基于DDS的任意波形发生器.现代科学仪器，2001年06期4.毛敏,郑珍,周渭.基于DDS的低通滤波器的设计与实现.电子科技，2006年03期5.张玉兴.DDS高稳高纯频谱频率源技术.系统工程与电子技术，1997年12期5．设计成果形式及要求：设计说明书及相关电路图6．工作计划及进度：12月19日~ 12月 22日了解设计题目及熟悉资料12月23日~ 12月 26日确定各题目要求计算相关参数，确定具体设计方案12月27日~ 1月 2日结合要求具体设计与仿真1月3日~ 1 月6日整理课程设计说明书，答辩或成绩考核，系主任审查意见：签字：年月日目录1 DDS介绍 (6)2 AD9850简介 (11)2.1芯片性能 (11)2.2AD9850的控制字及控制时序 (12)2.3管脚定义 (13)3 硬件部分 (13)3.1基于AD9850的模块原理图 (13)3. ２硬件电路设计 (14)4 软件部分 (16)4．１软件部分设计 (16)4.２参考程序 (17)５波形图 (26)6结束语 (29)7参考文献 (30)基于DDS、AD9850芯片波形发生器的设计摘要：基于直接数字频率合成(DDS) 原理，利用AT89C52 单片机作为控制器件，采用AD9850型DDS器件设计一个信号发生器。
直接数字频率合成器DDS
1. 直接数字频率合成器DDS直接数字频率合成器DDS 是Direct Digital Synthesizer 的缩写，它是通信系统中常用到的部件。
用DDS 还可以作为很有用的信号源，与模拟式的频率锁相环PLL 相比，它有许多优点，其中以下两条最为突出：（1） 频率切换迅速由于不存在滤波环路，所以可以在极短的时钟周期内改变频率。
（2） 频率稳定度高由于采用了晶体振荡器作为时钟源，因此极高的频率稳定度。
2. 数字式波形生成的基础知识存储器与波形数据 如果一个存储器有n 条地址线，则这个存储器的存储空间为2n。
存储器中数据与波形的关系如图1所示。
假设在2n个存储单元内存放了一个周期的正弦波数据，则每个单元内的数据就表示正弦值的大小，这种存储器称为波形数据存储器。
图1表明了存储单元与正弦波形的对应关系。
如果重复地从0~2n -1单元读出波形数据存储器中的数据，在波形存储器的输出端就会得到周期的正弦序列；如果将周期的正弦序列输入到D/A 转换器，则会在D/A 转换器的输出端得到连续的正弦电压。
输出的正弦序列（或连续的正弦电压）的周期是由什么决定呢？它是由读出数据的时钟频率决定的。
如图2所示，设CLK 为加于波形存储器的时钟，该时钟的周期为T0，则其频率为fclk=1/T0。
显然，时钟频率越高，读取波形存储器内一个周期的数据所用的时间就越短，因而从D/A 转换器得到的正弦信号的频率就越高。
波形发生器的系统组成如图3所示为波形发生器的系统组成，其中，时钟fclk 加于二进制计数器，生成波形数据存储器所需的地址信号，地址信号的产生频率正比于时钟频率。
计数器的输出在0~2n -1之间周而复始地变化，从而使波形存储器输出周期的正弦序列，D/A 转换器则输出连续的模拟正弦电压波形。
图4所示给出了一周期的正弦波形与时钟周期的关系。
从图中可以得到fclk/f=2n ，这样一个重要关图1 存储器中的数据与波形的关系T0=1/fclk图2 时序逻辑电路的时钟形 图3 波形发生器的系统组成系。
基于DDS原理的任意波形信号发生器的设计
文章编号:1002-6886(2006)04-0074-03基于DDS 原理的任意波形信号发生器的设计徐金龙,刘宇红,刘桥(贵州大学电子科学系,贵州 贵阳 550025) 作者简介:徐金龙,男,汉族,重庆市大足县人,在读研究生,研究方向:信息工程,控制与测量,信号处理。
刘宇红,男,硕士生导师,副教授,主要从事信息工程、信号处理等领域的研究。
刘 桥,男,博士生导师,教授,主要从事电路与系统、微电子材料、IC 设计与应用等领域的研究。
收稿日期:2005-12-9摘要:本文介绍了一种用AVR 系列单片机A Tmega8来控制FP GA 实现的DDS 电路,并用SRAM 取代ROM 的一种任意波形信号发生器的设计。
用FP GA 来实现DDS 电路和SRAM 是为了增加系统的灵活性,以便产生所需要的信号波形。
关键词:DDS 任意波形 信号发生器 设计B ased on DDS Principle Free W ave 2form G enerator DesignXU Jin 2long ,Liu Yu 2H ong ,LIU Q iaoAbstract :This article introduced one way of control FP GA wit h AVR series monolit hic integrated circuit A Tmega8t he reali 2zation t he DDS electric circuit ,and substitutes for ROM wit h SRAM one kind of free wave -form generator design.Realizes the DDS electric circuit and SRAM wit h FP GA is for increase t he system t he flexibility ,in order to have the waveform which needs.K ey w ords :DDS ;free profile ;signal generating device ;design1 引言直接数字频率合成(Direct Digital Frequency Syn 2thesis 即DDFS ,一般简称DDS )是一种新的频率合成技术,同传统的直接频率合成(DS )、锁相环间接频率合成(PLL )方法相比,它具有很多优点:频率切换时间短、频率分辨率高、相应变化连续、容易实现对输出信号的多种调制等[1]。
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R21
电位器
20kΩ
16
IC4
集成块（配座）
GAL16V8
37
R22
电阻器※
10kΩ
17
IC5
集成块（配座）
27C64
38
RP1
排阻
4.7kΩ
18
IC6
集成块（配座）
DAC0832
39
S1～7
轻
TL084
40
LED1～7
数码管
SM4205
20
IC8
稳压器（配散热器）
26
J2
信号输出端
CON2
6
C7
电解电容器
A106
27
J3
外接电源插头
CON3
7
C8～9
电解电容器
470μF/50V
28
J22
2针插座（带短路插）
8
C10～11
电容器※
104
29
R1～8
电阻器※
100Ω
9
C12～13
电解电容器
220μF/50V
30
R9～14
电阻器※
4.7kΩ
10
C14～15
电容器※
104
31
R15
电阻器※
20 kΩ
11
C16
电解电容器
470μF/50V
32
R16
电阻器※
10 kΩ
12
C17
电解电容器
220μF/50V
33
R17
电阻器※
20 kΩ
13
C18
电容器※
223
34
R18
电阻器※
330Ω
14
C19
电容器※
103
35
R19～20
电阻器※
1 kΩ
15
IC1～2
集成块※
74LS244
LM7812
41
VD1～7
二极管
1N4001
21
IC9
稳压器（配散热器）
LM7805
42
Y1
晶体振荡器
12MHz
附表1DDS波形发生器元器件表
注：在表格中“名称”旁边标有※符号的元器件，表示该元器件为贴片元器件。
说明：T1交流变压器可采用YL-135电子工艺实训台上的2工位上的2路12V变压器输出串联使用，串联时注意变压器的同名端（2变压器相连的为公共端，另外2端测得的电压为24V,否则表明接错）。
序号
标称
名 称
规格
序号
标称
名 称
规格
1
C1
电解电容器※
A106
22
IC10
稳压器（配散热器）
LM7912
2
C2
电容器※
104
23
IC11
集成块
TL431
3
C3
电解电容器
10μF/25V
24
IC12
集成块（配座）
STC89C52
4
C4～5
电容器※
30pF
25
J1
5针插座（带短路插）
5
C6
电容器※
104