基于AD9833的高精度函数信号发生器的设计

申庆华

（桂林理工大学信息科学与工程学院，广西桂林，541006）

0 引言

函数信号发生器是一种基本电子测试设备，广泛应用于高校教学、测量控制、通信系统、电子测量等多个领域。随着电子技术的发展，对信号发生器的性能要求也日益提高[1]。本设计采用专用直接数字合成DDS 芯片设计函数信号发生器。DDS 器件采用了高速数字电路和高速D/A 转换技术,具有频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、稳定度高、可编程、全数字化等特点。DDS 芯片有很多种,由于AD9833 具有功耗小(20mW)、外围电路简单、引脚少、可编程,通过编程能够产生正弦波、三角波、方波三种波形,输出频率从0～12.5MHz 连续可调,信号频率分辨率可达到0.1Hz,因此系统选用AD9833 作为波形发生器件[2]。

1 硬件设计

本设计采用STC12C5A60S2 单片机为控制核心,对AD9833 进行控制和配置。通过按键可以直接输入信号频率和幅值,以及进行波形类型切换,使用非常方便。AD9833 输出的电压只有3V,而实际使用中需要波形的电压往往更大,因此还需要进行电压放大。本设计用放大电路AD8397 来放大电压达到在0.1V 到5V 之间可调，这样就得到较大功率的信号。同时通过LCD 显示器显示各个参数指标。系统硬件框图如图1 示。

1.1 STC12C5A60S2 单片机

STC12C5A60S2 是新一代8051 单片机，内含中央处理器（CPU）、程序存储器（Flash）、数据存储器（SRAM）、定时/计数器、UART 串口、高速A/D 转换、SPI 接口等模块。支持串口程序的烧写，对开发单片机的设备要求比较低，时间也相对缩短，性价比高。本单片机最小系统时钟电路使用晶振11.0593MHz，电容选取20pf的电容。因函数信号发生器需要持续性输出波形，不需经常复位，此最小系统电路没有专门画出复位电路。……