[实用新型]任意波形低频信号源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种任意波形低频信号源，是一种具有用小规模集成电路搭建的直接数字合成(DDS：Direct Digital Synthesis)用相位累加器的任意波形低频信号源，属于仪器、仪表技术领域。

背景技术

虚拟信号源是在微机的控制下，能对通过计算或存储得到的一系列数据，经过D/A变换后输出所需的任意波形信号的虚拟仪器。

目前产生低频信号的主要方法有直接模拟法和直接数字法两种。

直接模拟法一般都是由自由振荡器产生原始波形，然后经过转换电路将原始波形转换成其他波形，所需要的波形要经过放大和衰减后输出，显然这种方式产生的波形种类有限，每增加一种波形，都要增加相应的转换电路，整个电路变得很复杂，最重要的是要产生用户所需要的任意的复杂波形几乎是不可能的。

直接数字法是采用直接数字合成(DDS：Direct Digital Synthesis)技术实现信号的方法，可以产生所需要的任意的复杂波形，相位累加器是DDS虚拟信号源电路的核心部分。DDS技术具有频率转换速度快、频率分辨率高、易于控制等突出特点。该技术近年来发展得很快，但是其相位累加器集成于芯片内部，无法了解其具体电路的实现过程，这对于用户应用限制很大，比如无法直接在目前广泛应用的FPGA、CPLD中使用。常用DDS芯片AD9851的相位累加器既是如此。

目前使用的直接数字合成技术输出的波形有限，比如常用的DDS芯片AD9851只能输出方波或正弦波。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有用小规模集成电路搭建的DDS用相位累加器的任意波形低频信号源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：

本实用新型是在现有的直接数字合成技术的基础上改进而成的，其主要改进点是采用用小规模集成电路搭建的DDS用相位累加器。

本实用新型的具体技术方案如下：

本实用新型包括有单片机控制电路、低频滤波及放大电路；其特征在于它还包括有信号源电路；单片机控制电路的输出端接信号源电路的输入端，信号源电路的输出端接低通滤波及放大电路的输入端，低通滤波及放大电路的输出端接本信号源的信号输出端；所述的信号源电路由用小规模集成电路搭建的直接数字合成用相位累加器、D/A转换器、8位三态数据缓冲器、参考时钟电路、通道选择器组成；所述的直接数字合成用相位累加器由频率控制字锁存器、12位地址加法器、12位地址锁存器、波形存储器、波形数据锁存器组成，频率控制字锁存器的输入端通过数据总线接单片机控制电路中的单片机的P0口，频率控制字锁存器的输出端接12位地址加法器的输入端，12位地址加法器的输出端接12位地址锁存器的输入端，12位地址锁存器的一路输出接12位地址加法器的输入端，其另一路输出接波形存储器的一路输入端，波形存储器的另一路输入端经8位三态数据缓冲器接单片机控制电路中的单片机的P0口，波形存储器的一路输出接12位地址加法器的输入端，其另一路输出接波形数据锁存器的输入端，波形数据锁存器的输出端接D/A转换器的输入端；D/A转换器的输出端接低通滤波及放大电路中的跟随器的输入端；参考时钟电路的一路输入端接单片机控制电路中的振荡、分频及定时计数器电路的输出端，参考时钟电路的输出端分别接12位地址锁存器、波形数据锁存器、D/A转换器的时钟端，参考时钟电路的输出端接波形存储器的片选端；通道选择器的输入端接单片机控制电路中的单片机的P0口，通道选择器的一路输出接参考时钟电路的输入端，其另一路输出接低通滤波及放大电路中的8选1模拟选择器的输入端。

本实用新型的有益效果如下：

(1)具有低价、高速的特点，并能提供任意波形。

(2)本实用新型的设计思想及具体电路可广泛应用于FPGA和CPLD设计中。

(3)可以为大学电工电子实验室提供廉价的实验仪器。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的单片机控制电路的原理图。

图3为本实用新型的信号源电路的原理图。

图4为本实用新型的低通滤波及放大电路的原理图。

具体实施方式