双路DDS信号发生器B路部分的设计

论文摘要

信号发生器是一类十分重要的仪器,在通信、测控、导航、雷达、医疗等领域有着广泛应用。它可以产生不同频率和幅度的信号,代替时钟信号,用来评估新电路的运行情况,对新产品进行制造测试,及用于其它用途。信号发生器的实现方法很多,本论文采用直接数字频率合成（DDS）技术,用单片机控制CPLD实现DDS功能,为了节省CPLD的资源,波形存储在外部ROM中,再经过高速DAC,把数字信号转换成模拟信号,然后经过幅度控制电路、功率放大电路达到实验要求的信号参数,该信号源输出正弦、方波、锯齿波、三角波、脉冲波等几种常用波形,论文详细介绍了DDS的原理、信号发生器的发展状况及具体实现方法。本文以CPLD实现的DDS部分为重点,在MAX+plusⅡ平台上,采用Verilog HDL编程和原理图输入法结合完成,设计灵活,产生信号多样,而且能大大提高信号的频率。ROM和DAC芯片的转换速度影响输出波形的频率,因此选取高速的ROM和DAC芯片也是本文的一项重要任务。本文的难点是脉冲信号的产生,文中提出以方波作为同步信号,当方波的上升沿到来时,以主频时钟为周期开始计数,通过计数来实现脉宽的调节,这样脉冲的频率由同步方波的频率决定。该方案优点是脉冲信号脉宽调节范围宽、分辨率高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 研究背景
• 1.2 信号发生器的发展
• 1.3 国内外信号发生器的现状
• 1.4 信号发生器的实现方法
• 1.5 本论文主要内容及章节安排
• 第2章 DDS信号发生器的系统分析
• 2.1 频率合成技术的发展
• 2.2 直接数字频率合成技术（DDS）的原理
• 2.2.1 DDS的基本原理
• 2.2.2 DDS的性能特点
• 2.3 DDS信号发生器的功能及性能指标要求
• 2.4 系统总体方案分析
• 第3章 信号发生器波形产生电路
• 3.1 DDS核心电路的设计
• 3.1.1 CPLD开发平台和MAX+plus Ⅱ的简介
• 3.1.2 DDS核心电路的设计
• 3.2 ROM的选择
• 3.2.1 只读存储器的分类
• 3.2.2 ROM芯片的选择原则
• 3.2.3 AT28C64的简介及用法
• 3.2.4 正弦、三角、锯齿波形的存储
• 3.2.5 脉冲、方波波形的产生
• 3.3 数模转换器（DAC）芯片的选择
• 3.3.1 数模转换器基本原理
• 3.3.2 数模（D/A）转换器组成及分类
• 3.3.3 数模转换器的主要技术指标
• 3.3.4 DAC0832芯片介绍
• 3.4 单片机、ROM与D/A的硬件连接
• 3.5 低通滤波器的设计
• 第4章 幅度调节及功率放大电路
• 4.1 幅度调节电路
• 4.2 功率放大电路
• 第5章 改进设想
• 5.1 更高速的ROM和DAC
• 5.1.1 AT28HC64B
• 5.1.2 DAC908
• 第6章 总结
• 6.1 元件焊接和整板测试问题
• 6.2 上电功能测试
• 6.3 实验结果
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表论文情况
• 致谢
• 附录