一種實現dds幅度調制輸出的方法及電路的制作方法
【專利摘要】本發明的實現DDS幅度調制輸出的方法，包括a.選取DDS；b.選取并行接口的DAC；c.選取并行鎖存器，鎖存器輸出端與DAC數據輸入端相連；d.電阻RS串接在DAC輸出和DDS的DAC?Rset之間；e.用MCU控制DDS和鎖存器。本發明的實現DDS幅度調制輸出的電路，包括MCU、DDS、DAC和電阻RS，特征在于：包括鎖存器；鎖存器輸入端通過并行接口與MCU相連，輸出端通過并行接口連接到DAC輸入端；MCU經過鎖存器緩沖控制DAC輸出電壓的變化，引起DDS片內DAC滿量程電流變化，實現DDS的調幅輸出。本發明利用DAC實現了對DDS輸出信號的精確幅度調制。
【專利說明】—種實現DDS幅度調制輸出的方法及電路
【技術領域】
[0001]本發明涉及電子信息領域的信號幅度調制技術，特別涉及一種實現DDS幅度調制信號輸出的方法及電路。
【背景技術】
[0002]DDS即直接數字式合成器，由于具有輸出頻率調節方便、頻率分辨率高、轉換時間短等優點，被廣泛應用于通信與儀器儀表領域中作為信號發生器使用。通常信號發生器輸出的幅度是需要連續變化的，而且有時需要產生幅度調制信號。但由于受性能指標和電路復雜程度的限制，商用DDS芯片本身沒有直接的幅度調制功能。
[0003]為實現DDS的幅度調制輸出，目前常用的方法是在DDS輸出端外加可變增益放大電路，通過控制放大電路的增益變化來改變輸出信號幅度。這種方法便于大信號輸出，而對于小信號輸出，還需引入衰耗器，勢必要增加相應的控制電路，使電路復雜度提高、可靠性下降，而且制作成本進一步提高；更為嚴重的是，引入放大器之后，信號的噪聲性能也會明顯下降。
【發明內容】
[0004]為了克服上述技術問題的缺點，本發明提供了一種控制靈活、性能優異的DDS幅度調制輸出實現方法。
[0005]本發明的實現DDS幅度調制輸出的方法，其特別之處在于，包括以下步驟:a.選取一個直接數字式頻率合成器DDS，設其片內電流型DAC的基準電壓為Vkef、滿量程電流為I，I的設置端為連到芯片外部的引腳“DAC Rset" ；b.選取一個帶并行輸入接口的高速DAC，設其數_模轉換后的模擬輸出電壓為VDA。；c.選取一個并行輸入、并行輸出的鎖存器,鎖存器的數據位數與高速DAC的分辨率位數相同，鎖存器的數據輸出端與高速DAC的并行數據輸入端相連；d.選取一個電阻Rs，Rs的一端接在高速DAC的模擬電壓輸出端，另一端連接到DDS的“DAC Rset”端；e.選取一個微控制器MCU，用于對DDS的輸出頻率和高速DAC的輸出電壓進行控制。直接數字式頻率合成器DDS用于產生設定頻率的信號輸出；高速DAC輸出電壓的變化控制DDS的輸出信號幅度相應改變，實現調幅輸出。
[0006]本發明的實現DDS幅度調制輸出的方法，所述步驟e中，MCU通過串行接口或者并行接口與DDS相連，設定DDS輸出信號頻率；MCU通過并行接口與鎖存器輸入端相連，將數據寫入到鎖存器中；高速DAC工作在數據直通、直接轉換模式，及時將鎖存器送來的數據轉換成模擬電壓輸出，該模擬電壓的變化控制DDS片內電流型DAC的滿量程電流I隨之改變，在DDS的輸出端得到幅度調制的設定頻率的信號。
[0007]根據DDS數據手冊提供的滿量程電流計算系數m，可以得到DDS片內電流型DAC的滿量程電流I與片外高速DAC輸出電壓VDA。的關系為:
[0008]I = mX (Veef-Vdac)/Rs............(I)
[0009]DDS輸出信號幅度Vwt還與其外接負載電阻&有關，表達式為:[0010]Vout = IXRl = mX (Veef-Vdac) X Rl/Rs............(2)
[0011]相應地，為了克服上述技術問題的缺點，本發明提供了一種實用的實現DDS幅度調制輸出的電路。
[0012]本發明的實現DDS幅度調制輸出的電路，包括微控制器MCU、用于產生設定頻率信號的DDS、用于控制DDS片內電流型DAC滿量程電流的高速DAC和電阻Rs，其特別之處在于:還包括鎖存器；所述鎖存器的輸入端通過并行接口與MCU相連，鎖存器數據輸出端通過并行接口連接到高速DAC的數據輸入端；所述高速DAC的模擬電壓輸出端連接電阻Rs的一端，Rs的另一端接DDS的片內電流型DAC滿量程電流設置引腳“DAC Rsrt”;所述MCU通過編程控制送入鎖存器的數據。所述高速DAC工作在數據直通、直接轉換模式，使得DDS輸出信號幅度隨高速DAC的輸入數據快速變化，實現幅度調制；所述電阻Rs用于限制DDS片內DAC滿量程電流I的設置數值，避免因I過大而燒壞DDS。
[0013]本發明的有益效果是:MCU和鎖存器之間、鎖存器和高速DAC之間采用并行接口連接方式，高速D AC工作在數據直通、直接轉換模式，使得數-模轉換時間短，可以快速實現高精度幅度調制，避免出現幅度變化滯后的情況；鎖存器連接在MCU和高速DAC之間，將MCU和高速DAC隔離，避免了 MCU的時鐘及高速變化的數據對DDS輸出信號頻譜性能的影響，可以減少雜散信號的分量及幅度，得到較為純凈的輸出信號。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]附圖為本發明的電原理框圖。
[0015]圖中:謹(^，2直接數字式頻率合成器005，3鎖存器，4高速0八(:。
【具體實施方式】
[0016]結合附圖，實現DDS幅度調制輸出的方法，按照以下步驟進行:a.選取一個直接數字式頻率合成器DDS (2)，產生需要頻率的信號；設DDS片內電流型DAC的基準電壓為VKEF、滿量程電流為I，該I的設置端為連到芯片外部的引腳“DAC Rset" ；b.選取一個帶并行輸入接口的高速DAC (4),設其模擬輸出電壓為VDA。；c.選取一個并行輸入、并行輸出的鎖存器
(3)，鎖存器的數據位數與高速DAC的分辨率位數相同，鎖存器的數據輸出端與高速DAC的并行數據輸入端相連；d.選取一個電阻Rs，Rs的一端接在高速DAC的模擬電壓輸出端,另一端連接到DDS的“DAC Rset，，端;e.選取一個微控制器MCU (I)，通過串行接口或者并行接口與DDS相連，MCU通過并行接口與鎖存器輸入端相連。
[0017]在上述實現DDS幅度調制輸出的方法中，直接數字式頻率合成器DDS在MCU的控制下產生需要頻率的信號輸出；MCU通過并行接口將DDS輸出信號幅度數據寫入到鎖存器中；高速DAC工作在數據直通、直接轉換模式，及時將鎖存器送來的數據轉換成模擬電壓輸出，經過電阻Rs后控制DDS片內電流型DAC的滿量程電流I按設定規律變化，進而控制DDS的輸出信號電壓幅度，實現調幅輸出。
[0018]如附圖所示，給出了本發明的實現DDS幅度調制輸出的電路，其包括MCU(I)、DDS(2)、鎖存器(3)、高速DAC(4)、電阻Rs、DDS片內DAC的兩個負載電阻所示的MCU通過串行接口或者并行接口與DDS相連，通過并行接口與鎖存器輸入端相連；鎖存器的數據輸出端與高速DAC的并行數據輸入端相連；高速DAC的模擬電壓輸出端與Rs相連，Rs的另一端連接到DDS的“DAC Rset”端；幅度調制信號以平衡方式從DDS的IOUT、IOUTB引腳輸出。
[0019]通過對電路進行的分析，可以得出DDS輸出信號幅度Vwt的表達式為:
[0020]Vout = I X Rl = mX (Veef-Vdac) X Rl/Rs
[0021]利用高速DAC及時將MCU送來的幅度數據轉換成高精度模擬電壓，控制DDS片內DAC的滿量程電流變化，從而準確控制DDS的輸出信號電壓幅度，實現調幅輸出；連接在MCU和高速DAC之間的鎖存器，將MCU和DAC隔離，減少了 MCU對DDS輸出信號質量的影響，得到較為純凈的輸出信號。
【權利要求】
1.一種實現DDS幅度調制輸出的方法，其特征在于，包括以下步驟: a.選取一個直接數字式頻率合成器DDS，設其片內電流型DAC的基準電壓為Vkef、滿量程電流為I，I的設置端為連到芯片外部的引腳“DAC Rset"； b.選取一個帶并行輸入接口的高速DAC，設其數-模轉換后的模擬輸出電壓為VDA。； c.選取一個并行輸入、并行輸出的鎖存器，鎖存器的數據位數與高速DAC的分辨率位數相同，鎖存器的數據輸出端與高速DAC的并行數據輸入端相連； d.選取一個電阻Rs，Rs的一端接在高速DAC的模擬電壓輸出端，另一端連接到DDS的“DAC Rset，，端； e.選取一個微控制器MCU，用于對DDS的輸出頻率和高速DAC的輸出電壓進行控制。
2.根據權利要求1所述的實現DDS幅度調制輸出的方法，其特征在于，所述步驟e中，MCU通過串行接口或者并行接口與DDS相連，設定DDS輸出信號頻率；MCU通過并行接口與鎖存器輸入端相連，將數據寫入到鎖存器中；高速DAC工作在數據直通、直接轉換模式，及時將鎖存器送來的數據轉換成模擬電壓輸出，該模擬電壓的變化控制DDS片內電流型DAC的滿量程電流I隨之改變，在DDS的輸出端得到幅度調制的設定頻率的信號。
3.一種實現DDS幅度調制輸出的電路，包括微控制器MCU、用于產生設定頻率信號的DDS、用于控制DDS片內電流型DAC滿量程電流的高速DAC和電阻Rs，其特征在于:還包括鎖存器；所述鎖存器的輸入端通過并行接口與MCU相連，鎖存器數據輸出端通過并行接口連接到高速DAC的數據輸入端；所述高速DAC的模擬電壓輸出端連接電阻Rs的一端，Rs的另一端接DDS的片內電流型DAC滿量程電流設置引腳“DAC Rsrt ”;所述MCU通過編程控制送入鎖存器的數據。
【文檔編號】H03L7/24GK103944566SQ201410176015
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年4月24日 優先權日:2014年4月24日
【發明者】司朝良, 鐘凌惠 申請人:山東交通學院