创意设计书实例1

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1、第一届大学生电子设计竞赛基于DDS技术的数控信号发生器的设计公元2009年6月12日指导老师：贺付亮参赛队员：张瑜周韬李超平西南大学电子信息工程学院基于DDS技术的数控信号发生器的设计综合电子课程设计第一届大学生电子设计竞赛基于DDS技术的数控信号发生器的设计摘要本系统由AD9850、单片机控制模块、键盘、LCD液晶显示屏、低通滤波器和末级放大电路构成。用AD9850直接数字频率合成技术（DDS）及外围电路，产生稳幅正弦波、方波及三角波，并在数字域实现ASK/FSK/PSK/FM等四类调制信号。整个系统结构紧凑，电路简单，功能强大，可扩展性强。【

2、关键字】AD9850、DDS、函数信号发生器、FSK、PSK、ASKAbstractsThesystembytheAD9850,single-chipcontrolmodule,keyboard,LCDliquidcrystaldisplay,low-passfilterandamplifierattheendofclasscomposition.UsingAD9850directdigitalfrequencysynthesis(DDS)andtheexternalcircuit,resultinginsteadyincreasesinewav

3、e,trianglewaveaffectedside,andinthedigitaldomaintoachieveASK/FSK/PSK/FMmodulatedsignalssuchasfourcategories.Compacttheentiresystem,thecircuitissimple,powerfulandhighlyscalable.【Keywords】AD9850,Functionsignalgeneratingdevice，DDS,FSK,ASK,PSK一、作品简介本设计为简易的函数信号发生器，能够产生实验中所需的各种常用波形

4、以及实现ASK/FSK/PSK/FM等四类调制信号。产生的信号频率范围广，稳定度高，并且制作的成本较低，非常适合学生用于课外学习、实验、开发等使用。二、方案论证与比较1、总体设计指标1）基本部分l具有产生正弦波、方波周期性波形的功能。l输出波形的频率范围为1KHZ～10MHZ，频率稳定度优于10-4。l具有频率设置功能，频率步进：100Hz。l输出电压幅度：在负载电阻上的电压峰-峰值Vopp≥1V。l失真度：用示波器观察时无明显失真。（2）发挥部分l信号频率可调，用键盘输入调整的频率值后直接调频。l具有稳幅输出功能，当负载变化时，输出电压幅度变化

5、不大于正负3﹪（负载电阻变化范围：100欧～∞）。l产生模拟频率调制(FM)信号：在100kHz~10MHz第一届大学生电子设计竞赛基于DDS技术的数控信号发生器的设计频率范围内产生10kHz最大频偏，且最大频偏可分为5kHz/10kHz二级程控调节，正弦调制信号频率为1kHz，调制信号自行产生。l产生二进制PSK、FSK、ASK信号。ASK/PSK在100kHz固定频率载波进行二进制键控，二进制基带序列码速率固定为10kbps，二进制基带序列信号自行产生；FSK的载频为100KHz和20KHz，进行二进制键控。2、系统总体规划根据题目的要求，为

6、了更好的达到各项设计指标，故本系统采用单片机为核心控制器，结合外围电路实现函数信号发生器的各项功能能。3、正弦信号输出方案方案一：采用专用信号发生器。MAX038是美信公司的低失真单片信号发生器集成电路，内部电路完善。能够直接生成同一频率信号的各种波形信号，频率范围为0.1Hz～20MHz，信号的失真度小于1％。本题的设计要求输出信号频率稳定度优于10-4，所以采用MAX038在频率精确度和稳定度方面都很难达到要求。方案二：采用直接数字合成（DirectDigitalSynthesizer）方案。DDS技术频率分辨率高、转换速度快、信号纯度高、相

7、位可控、输出信号无电流脉冲叠加、输出可平稳过渡且相位可保持连续变化。DDS的原理框图如图1-2所示。图1—2DDS原理框图方案论证：综合题目要求，信号发生器产生的频率稳定度、精确度都不如DDS合成的频率；另一方面，DDS较信号发生器更容易程控第一届大学生电子设计竞赛基于DDS技术的数控信号发生器的设计精确控制，所以我们选择DDS方案进行频率合成。4、模拟频率调制方案方案一：采用间接调频的方法。AD9850的输出频率表达式：，其中k为32位二进制，为外接晶振的频率。在输入控制字一定的前提下我们通过锁相环控制DDS总时钟，在锁相环电路中进行频率调制，

8、来改变DDS输出信号频率，间接实现调频，这样实现简单，频域内频谱连续，但是很难做到精确的10KHz和5KHz的最大频偏。方案二：采用阿姆