基于DSP和DDS的三維感應(yīng)測井高頻信號源實(shí)現(xiàn)

　　高頻放大電路

　　為增大AD9834 輸出信號幅值，采用高頻運(yùn)放AD811進(jìn)行信號放大，它具有高速、高頻、寬頻帶、低噪聲等優(yōu)異特性。但考慮到輸出信號幅值隨頻率增大而減小，系統(tǒng)采用數(shù)控電位計(jì)X9C102 來實(shí)現(xiàn)可變增益放大，即依據(jù)輸出信號頻率的不同來改變數(shù)控電位計(jì)的值，以改變增益。可變增益放大器原理圖如圖6所示。

　　圖6 可變增益放大器原理圖

　　軟件實(shí)現(xiàn)

　　軟件流程圖如圖7所示，主要包括復(fù)位、初始化、寫頻率字和控制字等部分。初始化部分主要包括對 DSP的SPI串行口初始化及配置和對DDS的初始化。本設(shè)計(jì)把ADSP21992作為主機(jī)，通過設(shè)置SPICTL寄存器使DSP成為主機(jī)，選擇 SPICTL寄存器里的TIMOD值為01，從而啟動(dòng)SPI傳送數(shù)據(jù)。當(dāng)啟動(dòng)數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)，DSP自動(dòng)將TDBR寄存器的內(nèi)容裝入到發(fā)送移位寄存器；當(dāng)數(shù)據(jù)傳送結(jié)束時(shí)，自動(dòng)將接受一位寄存器的內(nèi)容裝入到RDBR寄存器。在該系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，AD9834采用串行控制比特位方式選擇相位、頻率寄存器；PIN/SW =0，選擇控制字模式； FSEL=0，選擇使用頻率寄存器0；D13=0時(shí)，將28位的頻率寄存器分成2個(gè)14位的寄存器工作，且頻率字的高14 位和低14 位可以獨(dú)立改變。SDATA、SCLK 和FSYNC 3個(gè)引腳向AD9834 中寫數(shù)據(jù)和控制字。當(dāng)FSYNC=0時(shí)，表示向AD9834 寫入1個(gè)新字，并將在下1個(gè)SCLK的下降沿讀入第1位，其余的位在隨后SCLK 的下降沿讀入，經(jīng)過16個(gè)SCLK下降沿后，置FSYNC=1，實(shí)現(xiàn)了DSP對AD9834 的控制。

　　圖7 程序主流程圖

　　結(jié)語

　　本文采用ADSP21992和DDS 芯片AD9834 實(shí)現(xiàn)高頻正弦信號發(fā)生器的設(shè)計(jì)，克服了傳統(tǒng)方法中輸出信號受外界元件參數(shù)影響的缺點(diǎn)，同時(shí)AD9834 內(nèi)部集成有高速D/A，可直接輸出正弦信號，避免外接D/A，簡化系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性。AD9834 輸出正弦信號精度高、穩(wěn)定性好、輸出信號連續(xù)、控制方便，將基于上述優(yōu)點(diǎn)的信號發(fā)生器應(yīng)用于三維感應(yīng)測井中，可以提高系統(tǒng)性價(jià)比，達(dá)到三維感應(yīng)測井對信號源的要求。同時(shí)，基于DDS技術(shù)的信號發(fā)生器將獲得廣泛的應(yīng)用。