1.导言
在通讯.电子丈量.电视广播.雷达.遥控遥测.导航等范畴都需求在必定频率规模内发生契合质量要求的频率信号.跟着电子技能的开展，人们对信号源的频率精确度和频率稳定度以及其他方面的要求越来越高.现在，发生必定频率的信号一般是选用频率组成技能，跟着技能的开展，频率组成器应运而生，这是完结频率组成技能的电路体系.而直接数字频率组成技能(Direct Digital FrequencySynthesis.简称DDS)频率转化速度快，频率分辨率精度高，被广泛运用.有王学凤等人运用DDS芯片的信号源规划;有袁辉运用AD9854和FPGA根据DDS理论规划并完结了多方法多波形雷达信号源;有刘健余等规划的根据DDS和PLL的Chirp超宽带信号源[5]等.DDS技能在各个范畴的运用越来越多，越来越广.
本体系规划制造一个能够发生正弦波和方波的信号源.其间要求信号频率在20Hz到20KHz的规模内完结程控步进，步长1Hz,起伏则要求在100mV到3V间完结步长为100mV的程控步进，而方波的占空比要在2%到98%间可完结步长为2%的程控调整，且要求波形功能杰出.
归纳以上要素，可知本体系的中心是在于波形的发生(包括频率和占空比的程控)以及起伏的程控.
2.DDS芯片AD9850简介
要发生必定频率的信号源，有多种完结办法，如选用像8038这样的函数信号发生器，或许是运用锁相环的盯梢和滤波效果将频率确定在所需求的谐波重量或许组合频率重量中.
可是这两种办法不是步长难以满足要求便是输出频率规模达不到要求，不适合发生低频信号.因而，本规划选用直接数字频率组成芯片.DDS(直接数字频率组成)是根据相位概念提出的一种直接组成所需波形的频率组成技能，特别适合于生成频率低.频带宽.频率稳定性和准确度较高及波形杂乱的场合，能够很方便地生成契合要求的正弦波和方波.
本体系运用美国AD公司推出的高集成度频率组成器AD9850.其组成原理如图1所示.
AD9850选用CMOS工艺，供电在3.3V左右.
供电时功耗仅为155mW,选用28脚SSOP外表封装方法，具有125M时钟频率.AD9850在接上精细时钟源及写入频率相位操控字之后就可发生一个频率和相位都可编程操控的模仿正弦波输出，此正弦波可直接用作频率信号源或许经内部的高速比较器转化为方波输出.
3.首要电路规划
体系原理总图如图2所示.
3.1 正弦涉及方波发生电路
正弦涉及方波发生的电路图如图3所示.
3.1.1 正弦波发生
AD9850的ROM中已预先存入正弦函数表，其包括一个正弦波周期的数字起伏信息，每一个地址对应正弦波中0°-360°规模的一个相位点.查询表把输入地址的相位信息映射成正弦波幅值信号，驱动DAC输出模仿量.作业时，用单片机送入频率码.AD9850输入选用并行方法，8位一个字节，分5次输入，其间32位是频率码，另8位中的5位是相位操控码，2位是用于挑选作业方法，1位用于电源休眠.
改动读取R O M的数目，即可改动输出频率.
AD9850的频率输出频率的一般表达式为：
式中，k为频率码，是32位的二进制数.fc为体系时钟频率，即125MHz.本规划中频率改动规模在20Hz到20KHz之间，则周期改动规模为50ms到50us,时钟周期为0.04us.当输出频率最高时，即2 0 k H z,此刻最小周期，Tomin=50us所以步进宽度为：
3.1.2 方波发生
以D D S芯片发生的正弦波为基波，经过STM32F103ZE单片机对DDS芯片内部比较器的操控来改动方波的频率和占空比的值.
3.2 幅值调制电路
选用8位并行D/A转化器DAC0832来完结正弦波与方波的起伏步进.DAC0832具有价格廉价.接口简略.转化操控简单.与微处理器彻底兼容的长处.将DDS生成的正弦波或方波接到DAC0832的基准电压输入端VREF,经过单片机STM32F103ZE来调整DAC0832的输入数字量(N)，然后完结正弦波和方波100mv的步进.
其对应的输出电压为：
其间，N为幅值操控值.
本规划所运用的幅值调制电路如图4所示.
3.3 其它电路
体系显现部分选用10位共阴数码管来完结，数码管显现数字明晰且直观.一起，在键盘及显现的操控上由单片机STM32F103ZE来完结，这样做既节省了资源，又提高了电路的作业效率.图5是STM32F103ZE单片机最小体系的键盘接口电路规划图.其间JP1为STM32F103ZE单片机最小体系的PA口的扩展口，键盘选用独立按键扫描方法.
10位数码管可显现信号的频率.幅值等值.电路图如图6所示.
