文档介绍：直接数字频率合成器设计
The Design of Direct Digital Frequency Synthesizer
摘要
利用可编程逻辑阵列FPGA(Field Programmable Gate Array)实现DDS专用电路芯片,主要特点是能满足用户对特殊功能的要求,而且在使用过程中也灵活地改变系统结构。,并不能满足所有的要求。本文在对现有DDS技术的大量文献调研的基础上,提出了符合FPGA结构的DDS设计。方案利用QuartusⅡ开发工具在ALTERA FLEX10K系列器件上进行了实现。
关键词直接数字频率合成器单片机数模转换温度漂移补偿
Abstract
The main features of realization of dedicated direct digital frequency synthesizer circuit chips using FPGA are the ability to meet user requirements for special functions, but also flexibility change structural of the system in the use of the process. mercial DDS dedicated chip circuit provide a lot of opportunities for the designers and meet the needs of many occasions, there are its limitations and cannot meet all the requirements. On a large number of investigation of existing research literature,the papers involves the proposed structure of the direct digital frequency synthesizer FPGA design. The Programmer uses the Quartus II development tool for designing the Altera FLEX10K series devices.
Keywords DDS MCU DAC Temperature pensation
目录
前言 1
第1章设计思路及原理 2
研究意义 2
总体设计任务 2
设计思路及原理 3
DDS工作原理框图 3
具体工作过程 3
第2章系统电路的设计及原理 5
系统框图 5
各模块具体实现原理分析和说明 5
相位累加器模块 5
ROM查找表模块 10
单片机输入输出控制模块 12
温漂误差补偿 13
D/A转换模块 18
滤波输出电路模块 19
软件仿真结果 19
第3章硬件电路的构建 21
FPGA芯片的选择与使用 21
硬件连接电路图 23
第4章实验开发系统系统 25
实验开发系统的选择与使用 25
实验过程与结果分析 27
总结 30
谢辞 31
参考文献 32
前言
频率合成技术是现代电子系统中非常关键的技术。在通信、雷达、导航和电子战方面,都需要在一个很宽的频率范围内以快捷的速度提供大量高精度、高稳定度的频率信号。
现实应用的频率合成技术主要有直接频率合成法、锁相频率合成法、直接数字频率合成法。
直接频率合成法采用单个或多个不同频率的晶体振荡器作为基准信号源,经过具有加减乘除四则运算功能的混频器、倍频器、分频器和具有选频功能的滤波器的不同组合来实现频率合成。这种方法的主要优点是频率转换时间短,理论上可产生任意小的频率间隔。主要缺点有频率范围有限、频率间隔不能太多、采用的大量倍频器、分频器和混频器等,增大了输出信号的噪声以及设备庞大,造价较高等。随着集成技术和数字技术的发展,直接频率合成器的发展受到了限制。
锁相频率合成法基于锁相环路的同步原理,是从一个高准确度、高稳定度的参考晶体振荡器综合出大量离散频率的一种技术。它由基准频率产生器提供一个高稳定度的参考频率,锁相环路利用其良好的窄带跟踪特性,使频率准确的锁定在参考频率或其N次谐波频率上。当锁相环路(PLL)达到稳定状态后,若输入信号为一固定频率的正弦波,则压控振荡器的输出信号