单片机DDS芯片正弦信号发生器的设计+电路图+源程序(2)
6.3 失真测试 26
结 论 28
致 谢 29
参考文献 30
附录1 电信号测量仪整体电路 31
附录2 源程序 32
1 绪论
1.1 课题背景
随着微电子技术的迅速发展，信号发生器广泛应用于各类电子设备中，无论是通信产品还是电子仪器，无论是科学研究还是教学实验都离不开它，小到电子手表、袖珍收音机，大到计算机、通信系统，都有着广泛应用。随着电子信息技术的发展，对其性能也随之提高，如高频率稳定度的要求，转换速度快，幅度调制，频率调制，相位调制的功能，也往往需要两个同频率的正弦信号，同时又要有一定的相位差。
随着数字信号处理技术的迅速发展，直接数字频率合成（DDS）在实际生活中的运用越来越多。它可以用来实现频率的合成和信号的产生，具有频率转换时间短、分辨率高等优点，在高、低相位噪声的频率变化，和频率调制，DDS可以保持连续相，所以很容易实现频率，相位和幅度调制。此外，因为DDS是在数字电路上发展而来的技术，所以它也具有可数字控制的优点。基于以上的优点，DDS的应用越来越广泛。本文的目的是基于DDS原理，采用DDS芯片设计一个可以调整的频率和相位的正弦信号发生器【１】。
1.2 信号发生器的发展
信号发生器是很早之前就作为必要的测量仪器。早在二十世纪初，信号发生器就已经随着电子设备而出现。三十年代末，随着通讯和雷达技术的发展，标准信号发生器从定性分析发展到定量分析，用于测试各种接收器。脉冲信号发生器也可以用来测试脉冲电路或调制脉冲电路。然而，由于早期的信号发生器结构复杂、能耗大，因此与其他数字化仪器相比发展缓慢。直到1964，终于有了第一台晶体管信号发生器。
吹冰十年代以来，信号发生器具有快速发展，并出现函数发生器，扫频信号发生器以及信号合成发生器等新类型。在各种信号发生器的主要性能指标有较大改善的同时，也简化了机械结构，信号发生器向小型化，多功能等方面发展。
信号发生器不仅应用广泛，类型也很多。我们从运用的角度上把它分为通用与专用。顾名思义，专用信号发生器就是为了一个特定的测量目而研制出的，如电视信号发生器、脉冲编码信号发生器。这种发电机的特点是由测量对象的要求限制。另外，信号发生器可以依据输出波形的不同分为脉冲信号发生器，函数信号发生器和任意波形发生器。第三，根据频率的产生方法，信号发生器还可以分为谐振信号发生器和合成信号发生器【２】。
目前，国内大多数波形发生器是通过分立元件和模拟集成电路组成，并手动实现量程转换，这种波形发生器虽然体积巨大，但是精度却不高。
1.3 设计任务和要求
设计制作一个正弦信号发生器。
（1）正弦波输出频率范围：1kHz～10MHz；
（2）具有频率设置功能，频率步进：1KHz；
（3）输出信号频率稳定度：优于10-4；
（4）输出电压幅度：在负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥1V；
（5）失真度：用示波器观察时无明显失真。
（6）显示输出的频率值。
2 方案选择及工作原理
2.1 方案设计
2.1.1 方案一
用分立元件组成信号发生器。随着科技的快速发展，人们走进了电子时代，分立器件也被广泛应用于各种领域。它包括：半导体二极管，三极管，电容，电阻，逻辑器件，敏感元件和负载的压电类似的半导体器件。