单片机DDS波形发生器

Answer 1

产生模拟信号的传统方法是采用RC 或LC 振荡器，它们产生的信号频率精度和稳定度都很差，后来出现了锁相环技术，频率精度大大提高，但是工艺复杂，分辨力不高，频率变换和实现计算机程控也不方便。DDS 技术出现于二十世纪70年代，它是一种全数字频率合成技术。完全没有振荡元件和锁相环，是用一连串数据流经过数模转换器产生出一个预先设定的模拟信号。它将先进的数字信号处理理论与方法引入信号合成领域，具有以往频率合成器难以达到的优点，如频率转换时间短(＜＝20ns)、频率分辨率高(0.01Hz)、频率稳定度高(10-7至10-8)、输出信号频率和相位可快速程控切换等，因此可以很容易地对信号实现全数字式调制。由于DDS是数字化高密度集成电路产品，芯片体积小、功耗低，因此可以用DDS构成高性能频率合成信号源而取代传统频率信号源产品。近年来DDS技术得到了飞速的发展，各种通用的DDS 芯片不断上市，性能很好，使用简单，价格也在不断下降，给一般用户使用提供了极大的方便，这里给大家介绍一款采用Analog公司的AD9835 DDS专用芯片设计的由单片机控制的合成信号源，它的主要技术指标如下：
频率范围：0.1Hz～10MHz
频率分辨率：0.1Hz
频率稳定度：1×10-7
输出幅度：0～5V可调
输出波形：正弦波、方波(TTL电平)
输出设定方式：数字键盘直接设定
显示方式:LCD液晶显示器
6.1 DDS原理与特点
DDS的基本结构如图6-1所示。因为正弦波信号可以用这样的函数来表示， y = sin(ωt) ，这是一个非线性函数。要直接合成一个正弦波信号, 首先应将函数y＝sin（x）进行数字量化，然后以x 为地址，以y 为量化数据，依次存入波形存储器。DDS 使用了相位累加技术来控制波形存储器的地址，在每一个基准时钟周期中，都把一个相位增量加到相位累加器的当前结果上。相位累加器的输出即为波形存储器的地址，通过改变相位增量即可以改变DDS 的输出频率值，所以基准时钟频率的稳定度也就是输出频率的稳定度。根据相位累加器输出的地址，由波形存储器取出波形量化数据，经过数模转换器转换成模拟电流，再经过运算放大器转换成模拟电压。由于波形数据是间断的取样数据，所以DDS 发生器输出的是一个阶梯正弦波形，必须经过低通滤波器将波形中所含的高次谐波滤除, 输出即为连续的正弦波。

图6-1 DDS原理框图
DDS 芯片通常带有一个幅度调节器，可以通过微处理器将幅度设定值送到DDS 芯片的相关寄存器，以产生出一个合适的信号幅度。如果要求功率输出，则再经过功率放大器进行功率放大，最后由"输出"端口输出。采用直接数字合成技术（DDS）设计的信号发生器与传统信号源相比具有其独特的优点：
l 频率稳定度高：频率稳定度取决于使用的参考频率源晶体振荡器的稳定度，一般市面上常见的廉价晶振的稳定度可以达到10-6。
l 频率精度高：常见的DDS 芯片的频率分辨率在1/1228 ～32 。适用于高精度的计量和测试。尤其对于那些需要特别低的频率（比如：0.0001Hz）,用通常的方法是很难实现，而采用DDS 技术，可以非常容易的实现，而且精度、稳定度非常高，体积也很小。
l 无量程限制：在全部频率范围内频率设定一次到位，最适合于宽频带系统的测试。
l 无过渡过程：频率转换时没有过渡过程，信号相位和幅度真正连续无畸变,最适合于动态特性的测试。
易于控制：目前新上市的DDS 芯片大多都带有微控制器，设计者只要增加少许外围器件就可以制作成基于DDS 技术的高质量信号发生器，如果再增加一些智能控制可以设计出幅度、频率、相位多方便控制的多功能信号发生器。而且性能完全可以达到高档进口信号发生器所具有的性能，而价格可以大大节省。

Answer 2

产生模拟信号的传统方法是采用RC 或LC 振荡器，它们产生的信号频率精度和稳定度都很差，后来出现了锁相环技术，频率精度大大提高，但是工艺复杂，分辨力不高，频率变换和实现计算机程控也不方便。DDS 技术出现于二十世纪70年代，它是一种全数字频率合成技术。完全没有振荡元件和锁相环，是用一连串数据流经过数模转换器产生出一个预先设定的模拟信号。它将先进的数字信号处理理论与方法引入信号合成领域，具有以往频率合成器难以达到的优点，如频率转换时间短(＜＝20ns)、频率分辨率高(0.01Hz)、频率稳定度高(10-7至10-8)、输出信号频率和相位可快速程控切换等，因此可以很容易地对信号实现全数字式调制。由于DDS是数字化高密度集成电路产品，芯片体积小、功耗低，因此可以用DDS构成高性能频率合成信号源而取代传统频率信号源产品。近年来DDS技术得到了飞速的发展，各种通用的DDS 芯片不断上市，性能很好，使用简单，价格也在不断下降，给一般用户使用提供了极大的方便，这里给大家介绍一款采用Analog公司的AD9835 DDS专用芯片设计的由单片机控制的合成信号源，它的主要技术指标如下：
频率范围：0.1Hz～10MHz
频率分辨率：0.1Hz
频率稳定度：1×10-7
输出幅度：0～5V可调
输出波形：正弦波、方波(TTL电平)
输出设定方式：数字键盘直接设定
显示方式:LCD液晶显示器
6.1 DDS原理与特点
DDS的基本结构如图6-1所示。因为正弦波信号可以用这样的函数来表示， y = sin(ωt) ，这是一个非线性函数。要直接合成一个正弦波信号, 首先应将函数y＝sin（x）进行数字量化，然后以x 为地址，以y 为量化数据，依次存入波形存储器。DDS 使用了相位累加技术来控制波形存储器的地址，在每一个基准时钟周期中，都把一个相位增量加到相位累加器的当前结果上。相位累加器的输出即为波形存储器的地址，通过改变相位增量即可以改变DDS 的输出频率值，所以基准时钟频率的稳定度也就是输出频率的稳定度。根据相位累加器输出的地址，由波形存储器取出波形量化数据，经过数模转换器转换成模拟电流，再经过运算放大器转换成模拟电压。由于波形数据是间断的取样数据，所以DDS 发生器输出的是一个阶梯正弦波形，必须经过低通滤波器将波形中所含的高次谐波滤除, 输出即为连续的正弦波。

图6-1 DDS原理框图
DDS 芯片通常带有一个幅度调节器，可以通过微处理器将幅度设定值送到DDS 芯片的相关寄存器，以产生出一个合适的信号幅度。如果要求功率输出，则再经过功率放大器进行功率放大，最后由"输出"端口输出。采用直接数字合成技术（DDS）设计的信号发生器与传统信号源相比具有其独特的优点：
l 频率稳定度高：频率稳定度取决于使用的参考频率源晶体振荡器的稳定度，一般市面上常见的廉价晶振的稳定度可以达到10-6。
l 频率精度高：常见的DDS 芯片的频率分辨率在1/1228 ～32 。适用于高精度的计量和测试。尤其对于那些需要特别低的频率（比如：0.0001Hz）,用通常的方法是很难实现，而采用DDS 技术，可以非常容易的实现，而且精度、稳定度非常高，体积也很小。
l 无量程限制：在全部频率范围内频率设定一次到位，最适合于宽频带系统的测试。
l 无过渡过程：频率转换时没有过渡过程，信号相位和幅度真正连续无畸变,最适合于动态特性的测试。
易于控制：目前新上市的DDS 芯片大多都带有微控制器，设计者只要增加少许外围器件就可以制作成基于DDS 技术的高质量信号发生器，如果再增加一些智能控制可以设计出幅度、频率、相位多方便控制的多功能信号发生器。而且性能完全可以达到高档进口信号发生器所具有的性能，而价格可以大大节省。

Answer 3

用dds芯片ad9850 10块钱一个，程序控制

Answer 4

可以看看AD9850，9833。反正就是用单片机初始化dds芯片，