基于AD9951射频正弦波信号发生器的设计

文章摘要：3．3 数字增益可调放大器 采用数字控制增益、宽波段放大器MAX2055。器件内部由阻抗匹配网络、数控衰减器和放大单元组成。其频率范嗣为30～300 MHz，-3～20 dB增益可调，并适用于50 Ω网络。通过B0～B4数字控制信号即可实现增益可调。3．4 控制器 控制器主要实现与计算机的通讯，控制正弦波发生器的频率、幅度和放大器的数字增益。采用RS232 与计算机进行通讯，可方便设定和读取当前频率值，输出功率控制大小。选用80C51微控制器P89LV51RD2，该器件包含64 KB Flash和1 KB的RAM，同时包含SPI、UART接口和丰富的I／O端口线。支持ISP(在线编

基于AD9951射频正弦波信号发生器的设计,标签：模拟电子技术基础,模拟电子电路,http://www.88dzw.com

3．3 数字增益可调放大器
    采用数字控制增益、宽波段放大器MAX2055。器件内部由阻抗匹配网络、数控衰减器和放大单元组成。其频率范嗣为30～300 MHz，-3～20 dB增益可调，并适用于50 Ω网络。通过B0～B4数字控制信号即可实现增益可调。

3．4 控制器
    控制器主要实现与计算机的通讯，控制正弦波发生器的频率、幅度和放大器的数字增益。采用RS232 与计算机进行通讯，可方便设定和读取当前频率值，输出功率控制大小。选用80C51微控制器P89LV51RD2，该器件包含64 KB Flash和1 KB的RAM，同时包含SPI、UART接口和丰富的I／O端口线。支持ISP(在线编程)，可方便地通过串口进行程序烧写。图5为控制器在整个系统中的功能框图。

3．5 电源部分
    电源部分对各器件数字电源和模拟电源供电。

4 系统测试和分析
    在完成系统设计和制作调试后对射频信号输出进行了性能测试。测量仪器型号为Anistu MS2034A，其频谱分辨率RBW为10 Hz，频率跨度span为200 kHz。DDS外部接石英晶振的频率为25 MHz(精度为10 ppm)，PLL为14，系统时钟为350 MHz，数字可编程放大器增益为18 dB。(注：该仪器绝对幅度精度功率电平(≥-50 dBm，≤-35 dB输入衰减，预关，10℃～55℃)：100kHz～≤10 MHz，±1．5 dB；>10 MHz～4 GHz，±1．25 dB)表l为各个设定频率点对应的实际测量频率值和功率值。

    从表1可看出：
    (1)信号功率特性 随着输出信号频率的提高，信号功率下降．大体趋势与sinc函数吻合，考虑到放大器和变压器的高频衰减以及分立元件的高频特性影响，可以看出测量值基本符合规律。
    (2)信号频率稳定 度输出频率的稳定度和精度主要由晶振稳定度和精度决定，该系统选用频率为25 MHz(精度为10 ppm)无源石英晶振，则对应输出信号的频率稳定度为f/25×10 ppm，可得频率稳定度优于50 ppm。可使用高精度高稳定度时钟参考源提高整个系统的射频信号输出频率精度和稳定度。
    (3)信号带宽通过Anistu MS2034，频谱分辨率RBW为10 Hz，频率跨度span为200 kHz的测量，可以从信号频谱图中发现信号输出频率约为几赫兹。

5 结论
    设计一种基于DDS器件AD9951的射频正弦波信号发生器，通过设计、制作和调试，所得实验结果较好，随后进行分析，提出了改进意见。该系统对高性能射频信号发生器的设计具有参考价值。

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