一种基于DDS的100M高精度便携信号发生器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于DDS的100M高精度便携信号发生器，包括控制模块，所述控制模块上电性连接有显示模块，所述控制模块上电性连接有电源模块，所述控制模块上电性连接有DDS模块，所述DDS模块电性连接有高阶滤波器，所述高阶滤波器电性连接有程控放大，所述程控放大电性连接有宽带放大，所述宽带放大电性连接有整形变换输出；本实用新型专利技术具有输出频率覆盖带宽高，具有低步进值，高精准频率输出；在高频情况下仍然可以具备高幅度与dBm信号输出；具备至少三种波形可选，并且具备多通道输出功能；信号输出稳定性以及系统整体抗干扰特性和具有合理化的便携性与操作简便性等优点。

A 100m high precision portable signal generator based on DDS

【技术实现步骤摘要】
一种基于DDS的100M高精度便携信号发生器
本技术涉及仪器仪表
，具体为一种基于DDS的100M高精度便携信号发生器。
技术介绍
信号发生器在科研领域和生产实践中有着广泛的应用，在模拟信号或者模拟数字混合信号应用领域，任意波形发生器(AWG)有着非常普遍和广范的应用。比如产生激励信号来模拟某种传感器，例如汽车碰撞实验的复现，或者产生高速模拟信号来测试某种芯片的功能。从简单的正弦波产生到复杂一点的AM/FM调制信号，再到更加复杂的QAM调制信号等都有着任意波形发生器的应用。一般为函数信号发生器，提供特定的函数信号波形，如正弦信号，三角波和可编程的任意波形等。又或者传统的高频信号发生器，用以产生高达上GHz的高频，高dBm正弦信号。常见的信号发生器在通信系统领域中有多种用途，如正弦信号主要用于测量电路和系统的频率特性、非线性失真、增益及系统响应灵敏度等；高频信号发生器产生的频率为30～300兆赫甚高频的信号用于测量各种接收机的技术指标；高宽带的信号用于测试信号处理系统的带宽，噪声特性，对信号的处理能力以及进行信号完整性分析；矩形脉冲信号可用以测试线性系统的瞬态响应。模拟信号也可以用来测试雷达、多路通信和其他脉冲数字系统的性能。常见的信号发生器为函数信号发生器和高频信号发生器，即DDS型(直接数字频率合成器)和模拟调制型(振荡器等一系列模拟电路组成)。已有的方案多采用FPGA，写入DDS内核，作为核心的信号发生器部分，再采用后级多级跟随电路以及根据反馈信号，对输出信号进行一系列处理；但是目前技术中存在有后级电路过于复杂，为配合FPGA输出的基本信号，加入了一系列的反馈环节和后级信号处理电路，导致设计难度大幅度增加，同时造成了设备体积，质量的增加。由于对电源要求的严格，造成设备无法采用较低的输入电压低压供电，造成不便携性；部分芯片需要超高的电压供电，有的甚至高达40V，造成电路设计上在电源方面有过多考究；电路的复杂性同时造成了设备的不便携性。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于DDS的100M高精度便携信号发生器，具有输出频率覆盖带宽高，具有低步进值，高精准频率输出；在高频情况下仍然可以具备高幅度与dBm信号输出；具备至少三种波形可选，并且具备多通道输出功能；信号输出稳定性以及系统整体抗干扰特性和具有合理化的便携性与操作简便性等优点，用以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种基于DDS的100M高精度便携信号发生器，包括控制模块，所述控制模块上电性连接有显示模块，所述控制模块上电性连接有电源模块，所述控制模块上电性连接有DDS模块，所述DDS模块电性连接有高阶滤波器，所述高阶滤波器电性连接有程控放大，所述程控放大电性连接有宽带放大，所述宽带放大电性连接有整形变换输出。优选的，所述控制模块采用32位MCUSTM32F407/F103驱动DDS模块，所述DDS模块包括基准信号的调幅，调频，移相，多阶调制以及选通通道输出等基本驱动代码的编写，所述DDS模块上电性连接有源晶振和多组电容电阻。优选的，所述DDS模块电性连接前置的射频变压器，所述射频变压器采用ADTT1-1芯片，且射频变压器的一端电性连接有高阶椭圆滤波器，所述高阶椭圆滤波器设置成七阶椭圆滤波器，所述高阶椭圆滤波器电性连接有后级信号处理电路。优选的，所述后级信号处理电路中包括有迟滞比较器，所述迟滞比较器中电性连接有TLV3502高速轨至轨比较器，所述迟滞比较器中电性连接有正反馈电路，所述迟滞比较器后电性连接有次级调幅电路，所述次级调幅电路中电性连接有数字步进衰减器HMC624，所述后级信号处理电路中包括有三角波发生器驱动电路，所述三角波发生器驱动电路中采用ADI半导体的AD9833DDS芯片。优选的，所述电源模块采用单变压器进行减压，所述单变压器上电性连接有线性LDO，所述电源模块电性连接有锂电池组。优选的，所述锂电池组采用max8903锂电池充放电智能管理芯片作为充电电路的控制芯片，所述max8903锂电池充放电智能管理芯片电性连接有升压电路，所述升压电路上电性连接有升压器芯片TPS61230，所述升压电路后电性连接有稳压电路，所述稳压电路采用的是AMS1117稳压芯片。与现有技术相比，本技术的有益效果是：1、便携式的设计：现有的技术方案多为保证电源稳定而采用多变压器等降压方案，而本专利技术则采用单变压器，附带多级的LDO线性稳压器降压电路，在不失正常工作状态的情况下适当降低功率换取便携性的体积与重量。2、合理性且更低成本的核心信号源方案：DDS(直接数字频率合成器)芯片已经普遍应用于各种领域与产品之中，性能并不逊色于传统的以FPGA作为基本信号源，且采用直接数字频率合成器所需的维护成本(综合开发成本与器件成本)远低于采用FPGA，因为FPGA需要以硬件描述语言为工作基础，而DDS器件为内部电路固定的器件。3、更简洁的后级处理电路：由于以FPGA为核心信号源的方案，为保证能够正常输出所需要的对应频率，幅值和相位的波形，需要一系列复杂的反馈处理电路，采用DDS器件可有效缩减此类反馈环节，直接对信号进行一系列处理。4、摆脱传统仪器供电方式的束缚：本专利技术的一大核心内容为设置了一系列的升降压以及锂电池充放电电路，作用及目的为冲击传统的各类仪器仪表的AC交流降压供电方式。虽说传统供电方式可以有效保证系统稳定工作，保证仪器精确度，但是在高速生活节奏和工作状态下，显然人们越来越希望可以把更多东西装进口袋与背包里，以达到更高效，轻松的工作状态；以及为了应变多种环境下的诉求，传统供电模式应该尝试被打破。对比传统的供电模式，本专利技术采用较为新颖的集成IC间相互配合协调的电源设计思路，通过一系列限制电路与电源管理方式，模拟多种应用情景，设计制作一个尽可能高效合理的移动供电方案。即使受移动能量块的储能限制，仅能为大功耗仪器提供短暂的供电时间，也不失为迈向创新的一小步。附图说明图1为本技术的基本硬件框图；图2为本技术的DDS器件驱动电路；图3为本技术的高阶椭圆滤波器；图4为本技术的迟滞比较器电路；图5为本技术的AD9833三角波发生器驱动电路；图6为本技术的锂电池升压电路；图7为本技术的锂电池充放电及电源管理电路。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在不同附图中以相同标号来标示相同或类似组件；另外请了解文中诸如“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”、“端”、“部”、“段”、“宽度”、“厚度”、“区”等等及类似用语仅便于看图者参考图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于DDS的100M高精度便携信号发生器，包括控制模块，其特征在于：所述控制模块上电性连接有显示模块，所述控制模块上电性连接有电源模块，所述控制模块上电性连接有DDS模块，所述DDS模块电性连接有高阶滤波器，所述高阶滤波器电性连接有程控放大，所述程控放大电性连接有宽带放大，所述宽带放大电性连接有整形变换输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于DDS的100M高精度便携信号发生器，包括控制模块，其特征在于：所述控制模块上电性连接有显示模块，所述控制模块上电性连接有电源模块，所述控制模块上电性连接有DDS模块，所述DDS模块电性连接有高阶滤波器，所述高阶滤波器电性连接有程控放大，所述程控放大电性连接有宽带放大，所述宽带放大电性连接有整形变换输出。


2.根据权利要求1所述的一种基于DDS的100M高精度便携信号发生器，其特征在于：所述控制模块采用32位MCUSTM32F407/F103驱动DDS模块，所述DDS模块包括基准信号的调幅，调频，移相，多阶调制以及选通通道输出等基本驱动代码的编写，所述DDS模块上电性连接有源晶振和多组电容电阻。


3.根据权利要求2所述的一种基于DDS的100M高精度便携信号发生器，其特征在于：所述DDS模块电性连接前置的射频变压器，所述射频变压器采用ADTT1-1芯片，且射频变压器的一端电性连接有高阶椭圆滤波器，所述高阶椭圆滤波器设置成七阶椭圆滤波器，所述高阶椭圆滤波器电性连接有后级信号处理电路。


4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣峰，余炽业，胡君，林丽如，石勇波，
申请(专利权)人：东莞理工学院，
类型：新型
国别省市：广东;44