[實用新型]基于DDS技術的數字信號發生器

有效

• 申請號: 202023273046.0
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN213690296U
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 趙亞冬;李夏琴
• 申請（專利權）人: 成都寧錦威通信技術有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 成都智弘知識產權代理有限公司 51275
• 代理人: 董曉宇;李小華

本實用新型公開了一種基于DDS技術的數字信號發生器，屬于電子元件領域，其包括PCB板，PCB板上設有單片機和AD9833型芯片，AD9832型芯片包括多個頻率寄存器和相位寄存器；單片機的信號輸入腳通過開關與地連接，輸出端與AD9833型芯片輸入端連接，AD9833型芯片輸出端用于與設備終端連接；控制開關通斷輸入信號至單片機，單片根據通斷信號輸出信號至AD9833型芯片，AD9833型芯片根據單片機的輸入信號切換頻率寄存器或/和相位寄存器，改變輸出端的輸出波形；與現有技術相比，本實用設計結構簡單、輸出穩定、響應速度快、控制方便，可以直接進行板載信號輸出調整和顯示，直接了解和控制系統輸出。

技術領域

本實用新型涉及數字發生器領域，具體為一種基于DDS技術的數字信號發生器。

背景技術

在現代電子設備研發生產過程中信號發生器是用于測試和產生相關激勵信號的重要部件，其輸出信號的穩定性與準確性直接關系到設計出的系統質量和整體性能。所以一個具有高穩定性和高精度的信號發生器就變得很有必要。

目前，主要的頻率合成技術有四種：直接頻率合成技術(DS)、鎖相環間接頻率合成技術(PLL)、直接數字頻率合成技術(DDS)和混合式頻率合成技術；直接頻率合成技術將單個或者多個基準信號經過混頻、倍頻、分頻、濾波的不同組合來實現算術運算，以此合成所需要的頻率，具有高頻率轉換速率、高分辨率、低相位噪聲和高輸出頻率的優點。但是結構復雜，面對系統中多拼點的情況必須大量使用混頻和倍頻模塊，因此引進大量濾波器抑制交調和諧波干擾，使得電路結構復雜化，生成成本提高。鎖相式頻率合成技術是一種基于反饋控制原理來實現頻率合成的方法，其優點是具有很寬的頻率范圍、良好的雜散抑制性能、輸出頻譜純度高、輸出頻率易于控制，它的主要缺點是頻率轉換時間長、實現跳頻困難，若要實現小步進，則會使得輸出頻譜的相位噪聲指標惡化，實現高頻率分辨率也較困難。

隨著數字信號理論的不斷發展，直接數字頻率合成技術(DDS)成為頻率合成技術的主流；直接數字式頻率合成器實際上是一種分頻器。通過對內部寄存器的編程對系統輸入值中進行分頻以產生所需要的頻率。由于直接數字頻率合成器工作在數字域，所以頻率控制字的位數就決定了頻率精度。而且一旦更新頻率控制字輸出頻率就會跟著改變，跳頻速率高。相較于鎖相環頻率合成技術，可以在較低頻率下有著更廣泛的應用和更穩定的輸出；同時由于DDS本質是分頻結構，輸出頻率較窄；隨著現在技術的發展和應用的需求DDS芯片具備有低功耗的小體積的特點，如何將其配合一定的外圍電路應用于嵌入式和移動終端等設備中是當前的發展趨勢。

實用新型內容

針對上述技術中存在的不足之處，本實用新型提供一種基于DDS技術的數字信號發生器，其設計結構簡單、輸出穩定、響應速度快、控制方便，可以直接進行板載信號輸出調整和顯示，直接了解和控制系統輸出。

為實現上述目的，本實用新型提供一種基于DDS技術的數字信號發生器，包括PCB板，PCB板上設有單片機和AD9833型芯片，AD9832型芯片包括多個頻率寄存器和相位寄存器；單片機的信號輸入腳通過開關與地連接，輸出端與AD9833型芯片輸入端連接，AD9833型芯片輸出端用于與設備終端連接；控制開關通斷輸入信號至單片機，單片根據通斷信號輸出信號至AD9833型芯片，AD9833型芯片根據單片機的輸入信號切換頻率寄存器或/和相位寄存器，改變輸出端的輸出波形。

具體的方案，單片機為的STC8型號單片機；STC8型號單片機還包括一對晶振腳，該對晶振腳與晶振電路連接，晶振電路頻率為1KHz-1MHz。

具體的方案，STC8型號單片機包括用于存放字庫數據的64KFLASH程序存儲器。

具體的方案，AD9833型芯片包括用于與單片機連接的sclk端口、sdata端口和fsync端口，并通過三線SPI協議與單片機通信。

具體的方案，頻率寄存器為28位頻率控制字寄存器。