基于AD9833的交流标准源设计

基于AD9833的信号发生器的设计与实现精编版AD9833是一款历史悠久的信号发生器芯片，广泛应用于科研领域和电子实验中。

本文将详细介绍基于AD9833的信号发生器的设计与实现，并提供精编版的实现方案。

首先，我们需要明确信号发生器的基本功能。

一个典型的信号发生器需要具备以下几个方面的功能：信号波形的选择，频率范围的调节，输出电平的控制以及输出阻抗的匹配等。

根据这些功能需求，我们可以基于AD9833进行设计。

AD9833芯片本身是通过SPI接口与控制器连接的，因此我们首先需要搭建SPI通信的硬件和软件支持。

对于硬件来说，我们需要配置好控制器和AD9833之间的接线，并确保电源和地线的连接可靠。

对于软件来说，我们需要编写相应的控制代码，以实现与AD9833的数据传输和控制。

在完成SPI通信支持之后，我们可以开始实现信号发生器的具体功能。

首先是信号波形的选择。

AD9833支持多种波形的生成，包括正弦波、方波和三角波等。

通过发送相应的控制指令和参数，可以选择所需的波形。

接下来是频率范围的调节。

AD9833的输出频率范围可以通过内部参考时钟和外部时钟源进行调节。

我们可以通过修改寄存器的数值来实现对于频率的调整。

同时，还可以通过控制时钟源的频率来进一步扩展频率范围。

然后是输出电平的控制。

AD9833芯片支持输出电平的调节，可通过外部电阻进行控制。

我们可以根据所需的输出电平范围，选择合适的电阻值，并进行正确连接。

这样就可以实现对输出电平的调节。

最后是输出阻抗的匹配。

在信号发生器中，输出阻抗的匹配至关重要。

AD9833的输出阻抗为200欧姆，可与大多数电子设备匹配。

但如果需要与特定设备进行匹配，我们可能需要添加其他电路来实现阻抗转换。

在完成这些基本功能之后，我们可以考虑进一步的功能扩展。

例如，我们可以添加显示屏和操作界面，以实现信号波形、频率、电平等参数的实时显示和调节。

另外，还可以添加存储器和存储器管理模块，实现信号参数的存储和管理，以方便后续使用。

基于AD9833的高精度可编程波形发生器系统设计1 引言频率合成器在通信、雷达和导航等设备中既是发射机的激励信号源，又是接收机的本地振荡器；在电子对抗设备中可作为干扰信号发生器；在测试设备中则作为标准信号源。

因此频率合成器被称为许多电子系统的“心脏”。

而设计高精度，易于操作的频率合成器则是核心，因此，这里提出了一种基于DDS AD9833的高精度波形发生器系统解决方案。

用户可直接编辑设置所需的波形频率和峰峰值等信息，利用串口将配置信息发送到电路板，实时控制波形。

该系统设计已成功应用于某型雷达测速仪测试设备。

2 AD9833简介AD9833是ADI公司的一款低功耗、DDS器件，能够输出正弦波、三角波、方波。

AD9833无需外接元件，输出频率和相位可通过软件编程设置，易于调节。

其频率寄存器为28位，主频时钟为25 MHz时，其精度为0．1 Hz；主频时钟为l MHz时．精度可达0．004 Hzt2。

AD9833内部有5个可编程寄存器：1个16位控制寄存器，用于设置器件_T作模式；2个28位频率寄存器和2个12位相位寄存器，分别用于设置器件输出正弦波的频率和相位。

AD9833有3根串行接口线，可与SPI，QSPI，MICRO-WIRE和DSP接口标准相兼容。

在串口时钟SCLK的作用下，数据是以16位方式加载至设备。

AD9833的内部电路主要有数控振荡器(NCO)、频率和相位调节器、SineROM、D／A转换器、电压调整器。

AD9833的核心是28位的相位累加器，它由加法器和相位寄存器组成，而相位寄存器是按每个时钟增加步长，相位寄存器的输出与相位控制字相加后输入到正弦查询表地址中。

正弦查询表包含1个周期正弦波的数字幅值信息，每个地址对应正弦波中O。

～360°内的1个相位点。

查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅值的数字量信号，驱动D／A 转换器输出模拟量。

输出正弦波频率为：式中：FREQREG为频率控制字，由频率寄存器FREQOREG或FREQlREG的值给定，其范围为0≤M<228一1。

基于AD9833的高精度可编程波形发生器系统设计来源：国外电子元器件1 引言频率合成器在通信、雷达和导航等设备中既是发射机的激励信号源，又是接收机的本地振荡器；在电子对抗设备中可作为干扰信号发生器；在测试设备中则作为标准信号源。

因此频率合成器被称为许多电子系统的“心脏”。

而设计高精度，易于操作的频率合成器则是核心，因此，这里提出了一种基于DDS AD9833的高精度波形发生器系统解决方案。

用户可直接编辑设置所需的波形频率和峰峰值等信息，利用串口将配置信息发送到电路板，实时控制波形。

该系统设计已成功应用于某型雷达测速仪测试设备。

2 AD9833简介AD9833是ADI公司的一款低功耗、DDS器件，能够输出正弦波、三角波、方波。

AD9833无需外接元件，输出频率和相位可通过软件编程设置，易于调节。

其频率寄存器为28位，主频时钟为25 MHz时，其精度为0．1 Hz；主频时钟为l MHz时．精度可达0．004 Hzt2。

AD9833内部有5个可编程寄存器：1个16位控制寄存器，用于设置器件_T作模式；2个28位频率寄存器和2个12位相位寄存器，分别用于设置器件输出正弦波的频率和相位。

AD9833有3根串行接口线，可与SPI，QSPI，MICRO-WIRE 和DSP接口标准相兼容。

在串口时钟SCLK的作用下，数据是以16位方式加载至设备。

AD9833的内部电路主要有数控振荡器(NCO)、频率和相位调节器、SineROM、D／A转换器、电压调整器。

AD9833的核心是28位的相位累加器，它由加法器和相位寄存器组成，而相位寄存器是按每个时钟增加步长，相位寄存器的输出与相位控制字相加后输入到正弦查询表地址中。

正弦查询表包含1个周期正弦波的数字幅值信息，每个地址对应正弦波中O。

～360°内的1个相位点。

查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅值的数字量信号，驱动D／A转换器输出模拟量。

输出正弦波频率为：式中：FREQREG为频率控制字，由频率寄存器FREQOREG或FREQlREG的值给定，其范围为0≤M<228一1。

第七届高等电子设计大赛题目：信号发生器小组成员：王彬宇应用物理专业201105080107 寿耘信息工程专业201113010730 徐婷婷信息工程专业201113010828二O一四年五月本次设计是关于直接数字频率合成技术（DDS）的信号发生器的设计与实现。

设计以DDS芯片AD9833为频率合成器，以单片机STC89C52为进程控制和任务调度中心，并采用数模转换器TLC5615和模拟乘法器AD633组成幅值调节电路，实现幅值连续可调的波形发生器的设计方案。

且用LCD1602液晶显示及键盘构成人机交互模块，可通过按键切换输出的波形，使之输出不同频率和幅值的正弦波三角波和方波。

该信号发生器输出的信号频率范围为100HZ~100KHZ,幅值可以在0V~5V内进行步进调节。

测试表明该DDS信号发生器具有工作稳定，精度高，失真度小，控制灵活的优点，具有广泛的应用前景。

ABSTRACTThis design is the design and implementation on the direct digital frequency synthesis (DDS) signal generator. AD9833 DDS chip design frequency synthesizer, a microcontroller STC89C52 for process control and mission control center, and the use of digital-analog multiplier AD633 TLC5615 and composition of the amplitude adjustment circuit, continuously adjustable amplitude waveform generator design. And a liquid crystal display and a keyboard constituting LCD1602 HCI module, through the key switch output waveform, so that the output sine wave of varying frequency and amplitude of the triangular wave and square wave. Signal frequency range of the signal generator output to 100HZ ~ 100KHZ, stepping amplitude can be adjusted within the 0V ~ 5V. Tests show that the DDS signal generator with job stability, high accuracy, low distortion, controlled flexible benefits, has broad application prospects.1设计要求 (1)1.1任务 (1)1.2要求 (1)1.2.1基本要求 (1)1.2.2发挥部分 (1)2系统方案设计与论证 (1)2.1频率合成器的方案论证与选择 (1)2.2主控芯片的方案论证与选择 (2)2.3显示模块的方案论证与选择 (2)2.4系统总体构框图 (2)3原理分析与系统硬件设计 (3)3.1 STC89C52单片机最小系统 (3)3.1.1键盘接口设计 (3)3.1.2 LCD1602接口设计 (4)3.2基于DDS的信号发生电路设计 (5)3.2.1 AD9833简介及与单片机接口 (5)3.2.2 AD9833的外围电路设计 (6)3.2.3基于AD633、TLC5615、OP37的幅度调节模块设计 (7)3.3电源设计 (11)4软件设计 (12)4.1总体方案 (12)4.2程序流图 (13)4.3各模块说明 (14)5系统测试 (29)5.1测试结果 (29)5.2系统所达技术指标 (31)6结论 (31)致谢 (32)参考文献 (33)附件 (34)1.设计要求1.1任务设计并制作一台信号发生器，分别能够产生正弦波、方波和三角波。

基于AD9833的信号发生器的设计与实现AD9833是一款数字频率合成器（DDS），可用于信号发生器的设计与实现。

在本文中，我们将讨论如何使用AD9833设计一个基于该芯片的信号发生器，并详细介绍其实现过程。

首先，我们将介绍AD9833芯片的功能和特点。

AD9833是一款低功耗DDS芯片，能够产生高精度的频率和相位可变的正弦波信号。

它内置了一个14位的DAC，能够输出高达0.2Hz-2.4MHz的频率范围。

此外，AD9833还具有SPI接口，可通过该接口进行频率和相位的编程控制。

设计一个基于AD9833的信号发生器，需要以下步骤：1.选取合适的工作电源电压：AD9833工作电源电压范围是2.3V-5.5V，因此需要选择合适的电源电压，一般为3.3V或5V。

2.连接AD9833芯片和微控制器：AD9833芯片需要与微控制器进行通信，可以使用SPI接口进行通信。

连接AD9833与微控制器需要接线连接的方式，可以使用杜邦线或焊接硬件。

3.编程控制AD9833芯片：在设计信号发生器时，需要编程控制AD9833芯片的频率和相位。

可以使用微控制器的程序，通过SPI接口向AD9833芯片发送相关命令和数据。

4.设计输出电路：AD9833芯片的输出电流较小，一般在5mA以内。

因此，在输出电路中需要添加一个输出放大器，将AD9833的输出信号放大。

根据需要，可以使用运放或放大器来实现放大功能。

5.添加用户界面：为了方便用户使用，信号发生器需要添加一个用户界面，可以使用LCD屏幕和按键等设备，用于显示和控制信号发生器的参数和状态。

6.调试和测试：完成上述步骤后，需要对信号发生器进行调试和测试。

可以通过改变输出信号的频率和相位，并使用示波器等测试设备来验证信号发生器的功能和性能。

在设计和实现过程中1.芯片选型：AD9833是一款常用的DDS芯片，但也可以选择其他型号的DDS芯片，根据实际需求和预算来选择。

2.电源和地线：保证电源和地线的稳定和可靠，避免电源噪声对输出信号的影响。

基于AD9833函数信号发生器的设计作者：韦家正来源：《硅谷》2013年第24期摘要介绍一种以直接数字频率合成器（DDS）为核心信号发生器的设计，采用AVR单片机（ATmega128）作为控制器，实现对DDS芯片AD9833的控制，使它能够输出信号稳定度优于10-3的正弦波、方波和三角波信号，输出信号频率在1 Hz～100 kHz范围内可调，具有步进和范围可调的扫频功能。

关键词函数信号；发生器中图分类号：TN78 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）24-0029-021 设计要求设计并制作一台信号发生器，使之能产生正弦波、方波和三角波信号，根据要求我们设计的信号发生器有以下功能。

1）信号发生器能产生正弦波、方波和三角波三种周期性波形。

2）输出信号频率在100 Hz～100 kHz范围内可调，输出信号频率稳定度优于10-3。

3）输出正弦波信号的电压峰-峰值Vopp在0 V～5 V范围内可调。

2 系统硬件电路的设计及调试2.1 系统总体框图本系统原理硬件框图如图1所示，由三大部分组成：处理系统和显示部分、信号源部分、信号处理部分。

图1 系统原理硬件框图本系统主要设计原理是采用AVR单片机ATmega128作为控制器，通过对DDS芯片AD9833的控制，使它能够产生频率可调的正弦波、方波和三角波信号，信号通过LMH6609运算放大器的放大和缓冲输出。

波形选择通过键盘输入选择，频率的调节采用脉冲电位器通过编程的方法实现频率调节，显示部分使用带汉字字库的LCD12864液晶模块。

2.2 各个单元电路的原理及设计2.2.1 DDS模块电路DDS模块电路如图2所示，AD9833外围电路很简单，需要外部提供一个参考时钟，电路中我们采用25M的有源晶振为AD9833提供25 MHz的系统时钟。

单片机通过FSYNC、SCLK、SDATA、三个引脚控制AD9833。

1）功能描述。

AD9833是ADI公司生产的一款低功耗DDS芯片。

基于DDS芯片AD9833的高性能正弦波恒流源设计Design of A High Performance Sine Wave Current Source Based on DDS Chip AD9833(1.湖南铁路科技职业技术学院；2.云南昆明联诚科技有限公司)方忠民1 拜继颂2Fang, Zhongming Bai, Jisong摘要本文设计了一种基于DDS芯片AD9833的高性能正弦扫频式恒流源。

正弦波信号源采用了新型DDS芯片AD9833，并利用滤波芯片LTC1560-1进行低通滤波；V/I转换电路采用了改进型Howland电流泵，从而使该新型恒流源具有更好的频谱纯度和幅值稳定度，更高的输出阻抗和电压柔量。

该恒流源在实际使用中取得了很好的效果。

关键词正弦波恒流源；DDS；AD9833；Howland电流泵中图分类号 TP346 文献标识码 AAbstract: This paper introduces a high performance sine wave current source (SSCS) based on DDS chip AD9833. The sine wave generator of the SSCS is based on DDS chip AD9833 and the low-pass filter (LPF) chip LTC1560-1 is adopted for reducing noises. The voltage-current conversion unit is based on the improved Howland current pump. The newly-designed SSCS possesses better frequency purity and magnitude stability, higher output impedance and voltage compliance. Practical application of the SSCS proves its advantages.Key words: Sine Wave Current Source, DDS, AD9833, Howland Current Pump1 引言在生物组织复阻抗频谱特性测量中，为了得到多种频率下电压与电流的关系，通常是借助置于体表的电极系统向被测体注入一微小的正弦交流恒流源，检测被测体上相应的电压变化情况。