Design and Implementation of Frequency Synthesizer

直接数字频率合成(DDS)是一种以固定的精确时钟源为基准,利用数字处理模块产生频率和相位均可调的输出信号的技术.为实现直接数字频率的合成,以美国lntel公司的DDS芯片8254和ATEML公司的芯片AT89C51为核心部件,给出一款频率合成器的设计方案.用户通过拨码开关输入所需频率信号的数据,利用单片机寻址相应的频率控制字,输入DDS芯片内核,通过改变调用ROM表中频率控制字的地址,来实现输出频率跳变的目的,同时在DDS输出端增加一个低通滤波器和放大器,可达到抑制杂散同时对输出信号进行放大,最终得到所要求的输出波形.     

基于DDS技术的计算机干扰器的设计与实现

介绍了基于直接数字频率合成(DDS)技术的内置式计算机干扰器系统,该系统以单片机为控制核心,将蒙特卡洛算法产生的伪随机序列,写入数字化、可编程的DDS芯片作为控制字,实现输出的噪声调制.     

基于DDS技术的交流信号发生器设计与实现

采用直接数字频率合成(DDS)技术产生信号,具有输出频率精确度高,控制调节方便等优点.介绍了DDS技术的基本原理,分析了如何应用DDS芯片AD9850、单片机以及运算放大器设计交流信号发生器.     

基于DDS技术的双通道波形发生器

利用FPGA芯片及DA转换器,采用直接数字频率合成技术(DDS),设计实现了一个频率、相位可控的函数波形发生器,同时阐述了直接数字频率合成技术的工作原理、电路结构、及设计的思路和实现方法,经过设计和电路测试,该函数波形发生器可以实现双路相同、波形不同,相位输出及双路不同波形输出,证明了基于FPGA的DDs设计的可靠性和可行性.     

一种基于AD9851芯片的DDS脉冲发生器

设计的脉冲发生器以DDS(Direct Digital Synthesize)芯片AD9851为核心,用单片机MSP430F169进行控制,通过改写DDS芯片AD9851的频率控制字,调节信号输出频率,频率范围为1 Hz～70 MHz.采用7阶椭圆低通滤波器,使信号具有快速衰减的幅频特性,同时采用增益控制电路调节信号幅值.样机具有性能稳定,功耗低,体积小,使用方便等优点.     

基于AD9958的双路超声电源设计

介绍一种用于超声悬浮传输的双路信号输出超声电源。电源使用双路输出的直接数字合成芯片作为超声信号的发生器件,该信号经过放大整形后输入半桥功率放大电路,最终输出功率信号来驱动超声换能器。电源可输出频率、幅值、相位独立可调的双路超声功率信号,其中,幅值的调整通过改变半桥电路的供电电压实现,频率和相位的调整通过改变直接数字频率合成芯片的设置参数实现。在半桥功率放大电路中,使用死区时间可设定的专用栅极驱动芯片对上下桥臂的场效应管进行控制,有效地防止上下桥臂直通现象的发生,提高电源的稳定性。     

基于DDS技术的高性能雷达信号源的设计

直接数字频率合成(DDS)技术在带宽、频率转换速率、调频线性度、频率分辨率等方面有优异的性能,被广泛应用于脉冲压缩雷达系统中。采用AD公司最新的直接数字频率合成芯片AD9954来设计高性能雷达信号源以产生线性调频信号,通过PC机来控制波形参数,输出频率范围为1MHz～160MHz,扫频带宽可达100MHz,扫频时间在0.05ms～1ms之间,信噪比优于70dB,能够满足高频地波雷达的需求。     

基于DDS的波形信号发生器的设计

直接数字合成技术（Direct Digital Synthesis,简称DDS）将先进的数字处理技术与方法引入频率合成领域,优越的性能和突出的特点使其成为现代频率合成技术中的佼佼者．应用AD公司的直接数字频率合成芯片AD9954作为核心并以TI公司的TMS320C5509A数字信号处理芯片作为控制部分,基于DDS技术结合水声实验的应用背景设计一种结构简便、性能优良的任意波形通信信号发生器．实验测试表明,该发生器不仅能产生正弦、余弦、方波、三角波和锯齿波等常见波形,而且还可以利用各种编辑手段,产生传统函数发生器所不能产生的真正意义上的任意波形．     

一种基于AD9910的高性能信号产生器的设计

直接数字频率合成(DDS)以相位噪声好、调频速度快、体积小、频率分辨率高的特点广泛使用于现代通信领域中.文章详细介绍DDS的工作原理及特性,并给出用单片机对最新的DDS芯片AD9910进行控制的设计电路来实现产生高性能信号的方法.测试结果表明,该电路产生的信号能够达到用户所需要的波形频率、幅度及相位要求.     

基于VCA822的正弦信号发生器程控放大器

DDS芯片产生的信号幅值不可控制,且随着频率改变,输出信号幅值在一定范围内改变,然而作为信号源常常需要信号幅值的精确控制。本文利用TI公司的可控增益放大器VCA822设计了增益自动调整电路和程控放大电路。实现将DDS芯片产生的不确定幅值的正弦波通过增益自动调整电路后,变化为固定幅值的正弦信号,再通过程控放大器完成输出正弦信号幅值0.5V～5V程控可调。     

基于ARM920T嵌入式低频数字扫描仪设计

系统采用ARM920T作为核心处理嚣,以低频信号作为信号源,采用DDS技术,从而实现相频、幅度、频率特性的分析仪器,能够简单地实现信号源的时域和具体参数的波形。系统主要由ARM920T控制处理器、DDS扫频模块、ADC采样模块、DAC输出模块、检波滤波器模块、扫频信号源幅度模块组成。其中处理器采样ARM920T,扫频信号源采样DDS芯片AD9851,检波模块以AD637JQ芯片构成,相位检测模块由AD8302芯片构成,DAC芯片TLV5618控制扫频信号的幅度。实验结果表明,仪器可以检测20Hz～1 MHz左右的频率信号源,可以显示在LCD屏幕上,直观地读出频率、幅度和相位。     

波形产生与测频模块的应用设计

基于89C52单片机,采用直接数字合成DDS芯片AD9833设计了一个兼有频率测量功能的波形产生模块,可产生正弦波、三角波、脉冲波,输出波形频率为0.1 Hz~10MHz,测量频率范围为0.1 Hz~20MHz.测量中能自动切换频率量程,具有低失真输出波形和高测频精度.该模块可作为虚拟仪器的波形产生与测频部件,也可以构成独立的兼有频率测量功能的信号发生器或作为现有的单片机实验系统的波形产生与测频附件.     

用FPGA实现直接数字频率合成

用FPGA实现直接数字频率合成在成本和灵活性方面比购买专用DDS更具优势,本文介绍了利用XILINX的FPGA器件(2S100-TQ144)实现直接数字频率合成器的工作原理、设计思路及电路实现方法。并对DDS的杂散来源作出定性分析,给出了实验结果。     

基于AVR的DDS数字可调共振源的设计

介绍了一种基于DDS芯片与单片机的数字可调共振源,给出了中央控制模块、信号发生模块、信号放大模块、信号滤波模块、显示信号输出模块的硬件设计及控制系统的软件设计。实测表明,与传统的模拟式共振源相比具有分辨率高、稳定性好、可调频率频带宽等优点,不仅可以用来完成大学物理的共振实验,而且在科研和生产中有广阔的应用前景。     

精确频率输出的超低时延DDS电路设计

使用CMOS工艺设计高性能、低成本的直接数字频率合成器DDS是一项十分具有挑战性的任务.本文提出了一种模数可编程的超低时延DDS电路设计.通过增加一个辅助相位累加器,可以根据输出频率的需要来设置辅助相位累加器的输入和模数配置来产生小数复合频率控制字,从而可以进行各种频率的精确输出,完全消除了输出频率误差.还针对CORDIC算法进行了优化改进,提出了一种仅需要小容量的查找表和简单角度校正的CORDIC实现方法,免除了迭代运算过程,设计了一种超低时延的相位幅度转换电路.在电路资源消耗没有增加的前提下,设计电路不仅实现了精确频率输出,还大大降低了电路的输出时延.验证结果表明:本DDS设计电路输出频率不存在频率误差,并且只需要两个时钟周期就能得到高精度的正余弦波输出.本设计通过对相位累加器和相位幅度转换电路的改进,消除了输出频率误差和降低了输出时延,具有输出频率精确、输出时延小、成本低等优点,更加适合输出频率精度要求高、实时性强的信号处理应用场合.     

Low spurious noise frequency synthesis based on a DDS-driven wideband PLL architecture

An S-band frequency synthesizer for a stepped-frequency radar is presented. This frequen- cy synthesizer is based on a direct digital synthesizer （ DDS ） -driven wideband phase-locked loop （PLL） architecture which can achieve low spurious noise and rapid frequency hopping simultaneous- ly. The mechanism of introducing high level spurs by the images of DDS digital to analog convertor （DAC） output is analyzed. A novel DDS frequency planning method is proposed to ensure low col- ored noise within the entire bandwidth. The designed output frequency range is 3. 765 -4. 085 GHz, and the step size is 5 MHz with frequency agility of less than 1 μs. Measured results demonstrate that the average spurious free dynamic range （SFDR） is about 64 dBc in a 320 MHz bandwidth.     

基于改进型DDS的函数发生器设计

为方便地实现各种复杂波形的调频、调幅和调相功能,基于STC12C5A16S2单片机和改进型DDS设计了函数信号发生器。系统以AD9850芯片、计数器CD4024和双端口RAM为核心,用计数器寻址结构取代传统DDS中的累加式寻址结构,实现了波形数据的自动输出。通过AD9850与DAC两级控制相结合,实现了输出波形频率、幅值的步进可调。利用系统固化的标准波形表以及波表生成算法,有效地解决了相位调节与任意波形表的生成问题。实验结果表明,该系统结构紧凑、电路简单,具有输出波形任意化的特点。     

4-channel-interpolated 14-bit high speed CORDIC DDS IP core

The direct digital frequency synthesizer (DDS) has been widely used because of the advantages of less frequency hopping time and fine frequency discrimination. But the disadvantages of narrowband and poor SFDR performance limit the quality of the DDS output signal. Based on the improved phase to sine-amplitude mapping technology, this paper presents a 4-channel-interpolated 14-bit high speed CORDIC DDS IP core with a 4-stage pipelined phase accumulator. Compared with the traditional CORDIC structure, the sample rate is four times higher, and the complexity and area of the circuit are reduced. The test results indicate that when the sample clock frequency is 1GHz and the frequency resolution is 0.23Hz, the output frequency is 82MHz with a SFDR of 86.7dB. Based on the 0.18μm 1P6M CMOS process, the effective area of the IP core is 1.33mm². The DDS presented in this paper can be used in system chips of the high accuracy wide band radar and communication system as embedded application.