基于单片机控制的DDS信号源制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于单片机控制的DDS信号源，包括电源模块、信号产生模块和信号输出模块，还包括信号幅度放大电路，信号产生模块包括MCU控制模块和DDS信号产生模块，电源模块与信号产生模块相连并为其提供电源，与信号幅度放大电路相连并为其提供正负双电源，信号产生模块经信号幅度放大电路与信号输出模块相连。本实用新型专利技术采用运算放大器对正弦信号进行后级幅度放大，而不是去直接调节DAC的设置电阻，达到了可独立调节方波占空比的目的，并采取在方波输出电路中串联一个50欧姆至100欧姆的电阻，有效解决了现有采用AD9850/AD9851实现的DDS信号源输出方波过冲问题。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数字信号处理
，尤其涉及一种基于单片机控制的DDS 信号源。
技术介绍
DDS技术是指采用直接频率合成技术产生所需要的信号，该技术具有输出信号频率、相位可数字化控制调整、输出频率分辩率高、频率变换快等优点。广泛应用在通信、雷达、超声波应用等方面。现有基于STC单片机控制的AD9850/AD985 DDS信号产生技术，当调节正弦信号的幅度时，方波占空比也同时改变，这使得不能独立调节方波的占空比。其次， 现有的相关产品，输出的方波过冲严重或输出方波频率太低，而当方波输出频率高时(方波输出频率在3-4MHz时)失真就非常明显。最后，现有的采用AD9850/AD9851实现的DDS信号源，都没有输出扫频信号的功能，不能满足扫频应用的需求，并且抗干扰能力差，无法在工业环境下应用。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种基于单片机控制的DDS信号源。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种基于单片机控制的DDS 信号源，包括电源模块、信号产生模块和信号输出模块，还包括信号幅度放大电路，信号产生模块包括MCU控制模块和DDS信号产生模块，电源模块与信号产生模块相连并为其提供电源，与信号幅度放大电路相连并为其提供正负双电源，信号产生模块经信号幅度放大电路与信号输出模块相连。作为优选，电源模块，包括电源低通滤波器，用于得到稳定的直流电源信号；上电指示电路，用于提示用户上电与否。作为优选，MCU控制模块包括主控芯片、复位电路和时钟电路。作为优选，主控芯片为STC89C52RC单片机。作为优选，信号幅度放大电路为由AD8055组成的运算放大器电路。作为优选，信号输出模块为方波输出电路，并且其输出端串联50欧姆至100欧姆的电阻。与现有技术相比，本技术的优点在于采用运算放大器对正弦信号进行后级幅度放大，而不是去直接调节DAC的设置电阻，达到了可独立调节方波占空比的目的，并采取在方波输出电路中串联一个50欧姆至100欧姆的电阻，有效解决了现有采用AD9850/ AD9851实现的DDS信号源输出方波过冲问题。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为本技术的信号幅度放大电路原理图；图3为本技术的信号输出模块的电路原理图；图4为本技术的电源模块的电路原理图；图5为本技术的信号产生模块的电路原理图；图6为本技术的MCU控制模块的电路原理图；图7为本技术的扫频程序原理流程图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作进一步说明。作为本技术的一种实施方式，参阅图1，本技术包括电源模块、信号产生模块和信号输出模块，还包括信号幅度放大电路，信号产生模块包括MCU控制模块和DDS信号产生模块，电源模块与信号产生模块相连并为其提供电源，与信号幅度放大电路相连并为其提供正负双电源，信号产生模块经信号幅度放大电路与信号输出模块相连。电源模块， 包括电源低通滤波器，用于得到稳定的直流电源信号；上电指示电路，用于提示用户上电与否。MCU控制模块包括主控芯片、复位电路和时钟电路。主控芯片为STC89C52RC单片机。 信号幅度放大电路为由AD8055组成的运算放大器电路。信号输出模块为方波输出电路，并且其输出端串联50欧姆至100欧姆的电阻。参阅图2，为本技术的正弦信号幅度放大电路，通过采用30M带宽运算放大器 AD8055对正弦信号进行后级幅度放大，而不是去直接调节DAC的设置电阻，解决了可独立调节方波占空比的问题，前级AD9850/AD9851输出的正弦信号通过电容C21隔直耦合输入到由AD8055组成的30M带宽幅度放大器中，并由电阻R7、R14调整放大器的放大倍数，把放大倍数调整为10倍。其中R15取值为100欧姆，使得前级输出电阻与放大器输入电阻匹配，提高电路中信号传输的效率。通过调整RW2电位器即可实现0——30MHz的频率范围内正弦信号VPP (峰峰值)在0——5V变化。参阅图3，本图为信号输出模块的电路原理图，在方波输出电路中串联一个50欧姆至100欧姆的电阻，对输出的方波上升沿和下降沿起到衰减作用，可有效解决了现有采用AD9850/AD9851实现的DDS信号源输出方波过冲问题。参阅图4，本图为本技术的电源模块的电路原理图，采用DC5V直流电源为主控制电路，DDS主芯片提供电源，正弦波幅度放大器则采用正负双电源供电。电源电路中 Cl、C13、C14、C2、C3、C4、Ll组成电源低通滤波器，从而得到稳定干净的直流电源。L3、L4 把电源地与模拟地和数据地连接起来。由R1、D1组成上电指示电路，可提示用户上电与否。 当+VS电压等于+5V电压时，把L2焊接即可省去外接+5V电源。参阅图5，为本技术的信号产生模块的电路原理图，其中Ul为AD9850 DDS芯片，AD9850芯片在MCU的控制下，可产生正弦波，产生的正弦波从AD9850芯片的21脚输出， 经过由R9、CM、L5、C19、C26、L6、C20、C25、R10组成的截止频率为40MHz的低通滤波器，从而得到一个频谱干净的正弦波信号。其中C6、C7、C8、C9为AD9850芯片的电源退耦电容， 这些电容确保AD9850芯片能稳定可靠的工作。Yl采用125MHz的有源晶振，为AD9850芯片提供外部125MHz的参考时钟频率。C5为有源晶振电源退耦电容，能消除电源中的干扰信号对有源晶振的影响。R2用来设置AD9850输出的信号电流，这里取值为3. 9k设置信号输出电流为10mA。AD9850芯片的13、14脚输出两路方波，两路方波经过电阻R3、R4对方波过冲进行衰减后通过SMAl，SMA2接头输出。电路中由R11、R12、R8、C15、RW1组成方波占空比调节电路，使得方波占空比能在8%——拟％范围内可调。最后经由R9、C24、L5、C19、C26、 L6、C20、C25、R10组成低通滤波器输出的正弦波，送到由AD8055组成的运算放大器电路中， 正弦信号首先经过C21电容耦合到AD8055的第3脚同相输入端，并由电阻R7、R14调整放大器的放大倍数，把放大倍数调整为10倍。其中R15取值为100欧姆，使得前级输出电阻与放大器输入电阻匹配，提高电路中信号传输的效率。图中通过调整RW2电位器即可实现 0——30MHz的频率范围内正弦信号Vpp (峰峰值)在0——5V变化并从SM3接头输出。电路图C12，C13，C22，C23为AD8055运算放大器芯片的电源退耦合电容，确保AD8055能够不受电源中的纹波干扰，输出频谱干净的正弦波信号。参阅图6，为本技术的MCU控制模块的电路原理图，其中U2为主控芯片，型号是STC89C52RC，JP1，J3为主控芯片的ISP和串行下载接口，方便为主控芯片下载程序。由 S4、C16、R5组成主控芯片的复位电路。由Y2、C17、C18组成主控芯片的时钟电路。J2把主控芯片的P13、P14、P15、P16I0 口引出来，预留接HD7279芯片，方便扩展键盘控制功能。JP2、 JP3采用贴片的电阻排，作为主控芯片PO 口的上拉电阻。J4为1602液晶显示屏的插座，方便产品直接插上1602液晶显示屏进行菜单的显示。J5把主控芯片没有用上的IO端本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于单片机控制的ＤＤＳ信号源，包括电源模块、信号产生模块和信号输出模块，其特征在于：还包括信号幅度放大电路，所述信号产生模块包括ＭＣＵ控制模块和ＤＤＳ信号产生模块，所述电源模块与信号产生模块相连并为其提供电源，与信号幅度放大电路相连并为其提供正负双电源，所述信号产生模块经信号幅度放大电路与信号输出模块相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邹清平，
申请(专利权)人：邹清平，
类型：实用新型
国别省市：45