基于DDS的频率特性测试仪设计

基于DDS的频率特性测试仪设计

摘要: 本文阐述了基于高性能DDS芯片AD9858的数字化频率特性测试仪的设计。该测试仪以DDS 芯片AD9858为核心构成扫频信号源电路，以增益相位检测器AD8302为核心构成检测电路，以DSP芯片TMS320VC5409为核心构成控制与运算电路。该测试仪能产生频率范围达10-6Hz~300MHz，功率范围为－55dBm~+18dBm 的扫频信号。系统基本达到全数字化，大大地缩小了仪器的体积和重量，而且系统提供了丰富的外围接口，方便了用户的使用。

关键词：DDS；幅频特性；DSP；测试仪

摘要 Ⅰ

目次 Ⅲ

1 绪论 1

1.1 频率特性的概念 1

1.2 频率特性测试仪的发展概况和最新发展趋势 1

1.3 国内外频率特性仪已存在的知识产权情况 2

1.4 论文内容 3

2 频率特性测试仪的系统设计 4

2.1 系统的主要性能指标 4

2.2 频率特性测试仪的总体方案设计 4

3 测试仪中信号源的设计和实现 6

3.1信号源方案选择比较 6

3.1.1直接频率合成 6

3. 1.2锁相频率合成 6

3.1.3直接数字频率合成 6

3.2 直接数字频率合成（DDS）技术 7

3. 3 DDS芯片AD9858的简介[10] 8

3.4 以AD9858为核心的信号源电路设计 8

3.4.1 信号源总体方案 8

3.4.2 时钟信号发生器 9

3.4.3 AD9858引脚设置 9

3.4.4 内部控制寄存器 10

3.4.5内部数据寄存器设置 11

3.4.6触发方式设置 12

3.5信号调理电路 13

3.5.1低通滤波设计 13

3.5.2功率控制电路 14

3.6 射频放大电路 16

4 幅度相位电路的设计 18

4.1 方案设计 18

4.2 检波与鉴相电路 19

4.2.1 增益相位检测器AD8302 19

4.2.2 输入信号调理 21

4.2.3 辅助检波电路 22

4.3 信号调理电路 23

4.4 模数转换电路 25

4.5 相位极性判断电路 27

5 数据处理及控制电路设计 28

5.1硬件电路设计 28

5.1.1 器件的选择 28

5.1.2 控制与接口电路设计 28

5.2 DSP软件设计 29

5.2.1 DSP软件设计工具 30

5.3 CPLD软件设计 31

6 结论 32

6.1 总结 32

6.2改进 32

参 考 文 献 33

致 谢 34