一种正弦信号发生器的设计

1 引言
直接数字频率合成技术(DDS)具有频率分辨率高，切换速度快，可输出相位连续、任意的波形信号，能够实现全数字自动化控制等优点，使其成为雷达，通信等信号源的首选。因此，提出一种基于DDS AD9851的正弦信号发生器，该系统利用FPGA和单片机技术设计，并可根据实际应用需求，现场设置相关信号源参数，操作简单，界面友好，具有广泛的应用前景。

2 系统整体设计
该系统利用AD9851产生正弦信号和幅度调制AM、频率调制FM的载波信号，FP(认自制 DDS产生二进制振幅键控ASK、二进制移相键控PSK、二进制移频键控FSK基波信号，模拟乘法器AD835产生AM信号，而利用软件调制产生FM、 ASK、FSK和PSK信号。单片机控制D／A转换器所产生的电压作为DDS输出信号的基准电压，调节调制信号。后级采用OPA656和BUF634构成的功率放大电路驱动50 Ω负载。图1为系统整体设计框图。

3 硬件电路设计
3．1 AD9851模块
AD9851是采用先进CMOS技术具有高集成度的直接数字合成器，内置32位频率累加器、10 bit高速D／A转换器、高速比较器和可选通的时钟电路。通过控制内部5个输入数据寄存器的控制字实现其可编程功能，数据总线D0～D7完成并行工作，由 W_CLK引脚接入的控制字写时钟触发写入。

具体输入方式如图2所示，有效复位信号RESET使输入数据地址指针指向第1个输入寄存器，W_CLK上升沿写入第1组8位数据，指针指向下一个输入寄存器，连续5个W_CLK上升沿完成全部40位控制数据的输入，此后W_CLK信号上升沿无效。FQ_UD上升沿到来时这40位控制数据由输入寄存器写入频率／相位控制寄存器，更新输出频率和相位，同时把地址指针复位到第1个输入寄存器，等待下一组新数据的写入。