| RSS
深圳电器感厂家
您当前的位置:电感器制造商 > 技术知识

基于EZ-USB单片机的正弦信号发生器

来源:    作者:     发布时间:2015-05-18 17:44:44     点击数:

一引言

近年来,随着通信系统的发展,人们对信号源的要求越来越高,直接数字频率合成器(Direct Digital Frequency Synthesis简称DDS或DDFS)正是在这样的背景下进一步得到了发展。它具有相对带宽、频率分辨率高、频率转换时间短、控制灵活和全数字化的优点,并且成本低,功耗小。它的优越性能使其在跳频通信、雷达系统电感器材料、电子测量等领域得到了广泛的应用。采用DDS芯片AD9851和EZ-U贴片电感SB单片机CY7C68013实现的正弦信号发生器,通过上位机控制AD9851可以调节输出信号,使输出信号具有高精度、高频率、高稳定度的特点。

二信号发生器系统硬件构成

1.单片机系统.

本文采用CYPRESS公司的高速USB2.0芯片 CY7C68013 ,该芯片集成增强型 8051内核和 USB接口的单片机 , 完全遵从 USB2.0协议,昀高速度可达 480Mbps的传输率;片内拥有 8KB 的 RAM,可完全满足系统每次传输数据的需要,无需再外接 RAM。由于芯片内部没有 ROM,一旦 USB设备断开与 PC的连接,程序代码将无法保存,需要每次在 PC机接 USB设备后,重新下载,另外,CY7C68013支持一种“E2PROM引导方式”,即先将固件下载到片外 E2PROM中,当每次 USB设备通电后,FX2自动将片外 E2PROM中的程序读入芯片中。

由于该系统主要是利用其特殊的 USB2.0和单片机特性,所以外部电路较容易实现,如图 1所示。2 DDS硬件电路设计。

1.jpg1.jpg

1) DDS的原理及特点

DDS由相位累加器、正弦查表、D/A 转换器和低通滤波器组成,如图 2所示。 DDS 的参考时钟是一个稳定的晶体振荡器,用它来同步整个合成器的各个功能模块。相位累加器类似于一个简单的计数器,相位累加器把频率控制字 FSW 的数据变成相位抽样来确定输出频率的大小。相位增量的大小随外部指令 FSW 的不同而不同,通过给定的相位增量来确定输出频率的值。当用这样的数据寻址时,正弦查表就把存储在相位累加器中的抽样值转换成正弦波幅度的数字量函数。通过 D/A 变换器和低通滤波器得到所需的信号波形。DDS 的输出=fr·FS绕行电感器W/2N ,功率电感器 DDS 的频率分辨率为: Δf O =fr/2N 。

2.jpg

2) AD9851的工作原理及特性

AD9851是 AD公司推出的采用先进的 CMOS技术生产的直接数字频率合成器,其昀高工作时钟为180MHz,内部除了有完整的高速 DDS外,还集成了一个时钟 6倍频器和一个高速比较器。集成的 6倍频时钟器降低了外部参考时钟频率,仅需一个 30MHz 晶振即可。因此减小了高频辐射,提高了系统的电磁兼容能力。 AD9851DDS 系统采用 32bits相位累加器及10bitsDAC,在 70MHz模拟输出时,DAC输出的抑制寄生动态范围 SFDR>43dB。5bits 相位控制可实现昀小 11.5° 的相位改变。频率控制和相位调节可采用并行或串行输入方式。

3)滤波器

在AD9851D/A转换器输出端与其内部比较器输入之间,需要外接一个低通滤波器,用于抑制谐波干扰。考虑到椭圆函数滤波器比全极点型滤波器(如巴特沃兹、切贝雪夫滤波器等)能做到对理想低通的昀佳近似,且在同等技术指标下所需阶数昀低, 因此电路实现起来也比其他类型滤波器容易。故采用椭圆函数滤波器。图3是利用Ansoft Designer System进行设计的椭圆低通滤波器原理图。该图指标为: 从0—60MHz 昀大波纹小于12dB,在75MHz处昀小衰减为50dB。

3.jpg

3调制信号发生器

在本系统的调制信号发生器模块中,设计了几个外扩模块,从而使的系统更加完善和健全。

1)2ASK:

单片机首先计算出 100KHz载波的控制字,直接送入 DDS芯片,再根据比特率 10Kbps的要求,每隔100us,通过 PB口,输出一个控制信号到模拟开关,将正弦波信号变为 2ASK信号。

2)2PSK:

实现原理与 2ASK类似,单片机计算出 AD9851所需要的两组控制字,然后根据比特率10Kbps的要求,每隔50us,将这两组控制字依次送入 DDS芯片。

3)频率调制:

1

由于大电流电感式传感器产品的广泛应用,广泛应用于工程项目,已在国内外的研究课题和附属产品的成千上万的产品,在较省,市国土部门分布,自治区和国防,军事,插件电感器打样 建筑,水利,铁路等。 1,除了考虑

无线通信的迅猛发展激发了射频收发器设计的热潮。片上电感是高性能压控振荡器(VCO)、低噪声放大器和无源滤波器等集成电路模块的重要元件。片上电感品质因数低,占据较大的芯

三菱电机今年以“创新功率器件构建可持续未来”为题,携带六款全新产品,于近日在上海世博展览馆举行的PCIM亚洲展2014中隆重亮相。 今年展出的产品范围跨越六大领域,包括:工业应用、变频家电应用、


上一篇: 基于STC12 C5410AD单片机的数字电源设计
下一篇:功率电感器
来顶一下
返回首页
返回首页
相关文章
推荐资讯
电感数字转换器
电感数字转换器
相关文章
栏目更新
栏目热门