一種正弦信號發(fā)生器的設(shè)計

對于AD9851，設(shè)其相位累加器的位數(shù)為N，相位控制字數(shù)值為FN，頻率控制字的位數(shù)為M，頻率控制字的值為FM，內(nèi)部工作時鐘為Fcc頻率f和相位θ分別為這樣可以確定輸出信號的頻率和初始相位，根據(jù)AD9851的控制字方式，其復(fù)位后，由單片機給出合適的W_CLK和FQ_UD信號，并將具有不同功能的控制字寫入其內(nèi)部以實現(xiàn)頻率／相位調(diào)節(jié)。
3．2 調(diào)幅(AM)信號發(fā)生器
按照定義，調(diào)幅信號是載波信號振幅按輸入調(diào)制信號規(guī)律變化的一種振幅調(diào)制信號：

設(shè)計時選用四象限模擬乘法器AD835來實現(xiàn)AM調(diào)制信號，將調(diào)制信號和載波分別從X、Y端輸入相乘，Z端接載波，即可產(chǎn)生AM信號。為了使AD835很好地工作，±5 V電源需加磁珠，以防止高頻信號干擾。在產(chǎn)生振幅調(diào)制(AM)信號時，為實現(xiàn)調(diào)制可調(diào)要求，采用程序控制一級D／A轉(zhuǎn)換器輸出基準電壓作為DAC904的基準端輸入，從而控制DDS信號的電壓輸出。這里選用DAC7611用于基準的D／A轉(zhuǎn)換器。
3．3 調(diào)頻(FM)信號發(fā)生器
采用DDS間接調(diào)頻法可實現(xiàn)較高頻偏，低頻率步進、高穩(wěn)定度的調(diào)頻信號源，而且外圍電路相當簡單，直接由DDS產(chǎn)生，方法簡單易行。通過單片機控制載波信號的頻率控制字，自制DDS的頻率控制字控制頻偏，兩者相結(jié)合生成AD9851的頻率控制字，實現(xiàn)FM調(diào)制信號。合理控制調(diào)制信號的頻率和幅值，AD9851就可輸出滿足要求的FM信號，具體實現(xiàn)框圖如圖3所示。

3．4 ASK、PSK、FSK信號發(fā)生器
ASK、PSK、PSK信號發(fā)生器采用數(shù)字方法實現(xiàn)，即采用FPGA產(chǎn)生開關(guān)電路以及相關(guān)門電路，讀取基帶數(shù)字序列，再選通相應(yīng)的載波信號輸出。因此，與模擬方法相比，數(shù)字方法實現(xiàn)簡便，易調(diào)試，節(jié)省電路規(guī)模，減少噪聲信號的干擾。另外，還避免硬件電路的固有延時，調(diào)制PSK信號可實現(xiàn)嚴格的180°反相載波輸出。
3．5 幅度控制模塊
程控放大模塊用于控制輸出信號的幅度，使其峰一峰值在0～6 V之間連續(xù)可調(diào)，采用可控增益放大器VCA822實現(xiàn)。VCA822的增益由引腳VG控制，設(shè)計時以程序控制D／A轉(zhuǎn)換器，DAC7611的輸出電壓作為其輸入信號。圖4為程控放大模塊電路。