正弦信號應(yīng)用極為廣泛，通常作為標(biāo)準(zhǔn)信號，用于電子學(xué)性能試驗及參數(shù)測量，故要求正弦波信號發(fā)生器輸出波形具有較高的精度、穩(wěn)定度及低失真度。產(chǎn)生正弦信號的方法很多，可以承受函數(shù)發(fā)生器MAX038ICL8038集成芯片外接分立元件來實現(xiàn)，通過調(diào)整外接電容或電阻來設(shè)置輸出信號頻率。但輸出信號受外局部立器件參數(shù)影響很大，且輸出信號頻率不能太高，同時無法實現(xiàn)頻率步進(jìn)調(diào)整。另外，F(xiàn)PGA+D/A可實現(xiàn)正弦信號發(fā)生器的設(shè)計，同時可實D/A來協(xié)作工作。本文承受直接數(shù)字合成〔DDS〕技術(shù)，承受專用集AD9834作為正弦波產(chǎn)生模塊，由C8051F020作為掌握器來完成整個系統(tǒng)的設(shè)計。試驗結(jié)果顯示：輸出信號頻率在1KHz15MHz，且無明顯失真，輸出信號頻率實現(xiàn)100Hz、1KHz、10KHz三級步進(jìn)調(diào)整；在50歐姆電阻負(fù)載狀況下，輸出電壓峰峰值在2.35V10.45V之間；同時可實現(xiàn)模擬調(diào)幅信號〔AM〕、模擬調(diào)頻信號〔FM〕、二進(jìn)制幅移鍵控信號〔ASK〕、二進(jìn)制頻移鍵控信號〔FSK〕及二進(jìn)制相移鍵控信號〔PSK〕的輸出；AM信號的調(diào)制度以10%FM信號最大頻偏為5KHz/10KHz可選。系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)總體框圖如圖1所示系統(tǒng)選取集成混合信號C8051F020單片機(jī)作為主掌握器，通過鍵盤與顯示掌握芯片7279并將輸出信號頻率等信息實時送往數(shù)碼管顯示。同時，掌握器將讀取的按鍵信息轉(zhuǎn)換成掌握命令通過串行接口送給AD9834，由AD9834產(chǎn)生正弦信號、ASK、PSK、FSK及FM信號。而AM信號的產(chǎn)生則由輸出的正弦信號與1KHz的帶偏置正弦信號相乘來實現(xiàn)，通過調(diào)整直流重量來調(diào)整AM信號調(diào)制度。正弦信號發(fā)生模塊 直接數(shù)字合成〔DDS〕技術(shù)具有輸出信號精度高、變頻速度快、輸出信號連續(xù)、掌握便利及性價比高等諸多優(yōu)點，因而適用于高頻、高精度正弦信號發(fā)生器的設(shè)計。本系統(tǒng)選取AD9834，其工作原理示意圖如圖2所示。它由頻率字存放器、相位字存放器、相位累加器、加法器、正弦ROM表及DAC組成。在掌握時鐘信號作用下，累加器將與輸出信號頻率對應(yīng)的頻率字進(jìn)展累加，然后與相位字相加以形成最終相位信息。正弦ROM表則將相位信息轉(zhuǎn)化為幅值信息，然后由DAC生成正弦信號。輸出信號頻率精度主要由基準(zhǔn)頻率精度打算。為增AD9834AD811進(jìn)展信號放大。但考慮到輸出信號幅值隨頻率增大而減小的缺乏，系X9C102出信號頻率的不同來轉(zhuǎn)變數(shù)控電位計的值，以轉(zhuǎn)變增益[8]?？勺冊鲆娣糯笃髟硎疽鈭D如圖3所示。圖中：R1X9C102的等效電阻值。PSK、FSK、ASK信號的產(chǎn)生 AD9834有兩個相位字存放器PHASE0、PHASE1，可通過片外引腳PSELECT或片內(nèi)掌握存放器相關(guān)位來選擇PHASE0或PHASE1中的值作為輸出信號的初始相位字。據(jù)此，向PHASE0PHASE10〔000H800H〕，C8051F02010kbps的二進(jìn)制基PSELECTPSK信號。同樣，AD9834有兩個頻率字存放器FREQ0、FREQ1FSELECT或片內(nèi)掌握存放器相關(guān)FREQ0、FREQ1中的值作為輸出信號的頻率字。FREQ0FREQ1分別寫入兩不同頻率所對應(yīng)的數(shù)值，并由掌握器C8051F020產(chǎn)生10kbps的二進(jìn)制基帶序列接到FSELECT上，輸出端便可得到二進(jìn)制FSK信號。ASK信號的生成方法與FSK的生成方法類似，0Hz所對應(yīng)的數(shù)值。模擬調(diào)頻〔FM〕信號、模擬調(diào)幅〔AM〕信號的產(chǎn)生 本模塊用一個按鍵實現(xiàn)最大偏頻為5KHz/10KHz二級程控的選擇。用8038產(chǎn)生一個頻率為、峰峰值為2V的正弦波作為調(diào)制信號，依據(jù)按鍵信息推斷是5K偏頻還是10K偏頻，然后單片機(jī)F020的A/D采集調(diào)制信號，利用公式2把頻率轉(zhuǎn)換成數(shù)字量寫入AD9834的頻率字存放器中，從而實現(xiàn)模擬調(diào)頻。將8038產(chǎn)生的頻率為1kHz的正弦信號作為調(diào)制信C8051F020D/A模塊產(chǎn)生直流信號，兩信號通過加法電路形成有偏置的正弦調(diào)制信號。此信號與AD9834〔載波AD534產(chǎn)生模擬調(diào)幅波。通過調(diào)整直流信號大小可以轉(zhuǎn)變模擬調(diào)幅信號的調(diào)制度。按鍵與顯示模塊該模塊選用鍵盤顯示治理芯片7279來實現(xiàn)。7279可以自動掃描按鍵陣列，并將按鍵信息存儲。掌握器可以通過串行接口讀取按鍵信息，并可將要顯示的信息送入7279，由7279自動完成數(shù)碼管的掃描顯示。這種設(shè)計既簡化硬件連接，又便于軟件處理。系統(tǒng)軟件設(shè)計 系統(tǒng)軟件設(shè)計的總體思想是：掌握器讀取鍵盤信息，假設(shè)是功能鍵按下，則依據(jù)功能選擇執(zhí)行相應(yīng)的功能程序段；假設(shè)是調(diào)整鍵按下，則暫停信號輸出，直至參數(shù)設(shè)置完畢后，再依據(jù)功能選擇項輸出相應(yīng)信號。測試結(jié)果對本系統(tǒng)最終結(jié)果進(jìn)展了試驗測定，結(jié)1所示：結(jié)論 本文承受高性能混合信號C8051F020單片機(jī)和DDS芯片AD9834實現(xiàn)高頻正弦信號發(fā)生器的設(shè)計，抑制了傳統(tǒng)方法中輸出信號受外界元件參數(shù)影響的缺AD9834可產(chǎn)生AM、FM、ASK、PSK、FSK等調(diào)制信號；AD9834將基于上述優(yōu)點的信號發(fā)生器應(yīng)用于工程實踐中，可以提高系統(tǒng)性