电子测量大作业
学 专 学 学 指 导 教 院： 电信学院 业： 通信工程
号： 生：
朱云
2015.12
师：
DDFS正弦信号源
5-11在Multiism环境下，参考图5-3-1，设计一种基于DDFS的正弦信号源，给出原理图和仿真实验结果。
一、DDS 的工作原理
DDS 主要由四部分构成[：相位累加器 （ PA） 、只读存储器 （ ROM 波形表) 、 数 / 模转换器(DAC) 、低通滤波 器 （ LPF） ， 它 们 在 参 考 时 钟 fc 的 作 用 下 统一工作， 如图 1 所示。
图1 DDFS基本结构图
二、电路设计
1.设计总概
此处所设计的DDFS电路是基于单片机的，用两片74LS238四位全加器和一片74LS374锁存器构成相位累加器，用单片机的ROM实现波形的存储，用VDAC实现8为数模转换，用巴特沃斯滤波器实现低通滤波器。下面是分模块介绍此电路设计。
2.相位累加器
如图2所示，用两片74LS238四位全加器和一片74LS374锁存器构成相位累加器，其
中八路连接高低电平的开关形成频率控制字K，K为8位，两片74LS238四位全加器并联，其中下面一片的进位输出接上一片的进位输入实现8位累加器，74LS374控制相位的输出，其时钟端接一个1KHz的方波，作为DDFS中的时基频率fc。
图2 相位累加器电路
3.波形存储器
如图3所示，用单片机里的ROM实现波形存储。
图3 单片机实现波形存储
8位P1口作为8位波形地址的输入，8位P3口作为波形数据的输出。关于单片机里的波形查找程序，可以用汇编或者C51语言实现，且都不难，但是由于用汇编语言需要建立一个正弦信号一个周内256个相位点的幅度值数据，相当麻烦，所以我在此处选用了C51语言实现此功能，亦给出汇编程序（除正弦查找表外）。 C51程序：
#include
void main() {
while(1) {
shuchu=abs(256*sin(2*3.1415926*dizhi/256));} }
汇编程序： ORG 0200H LOOP: MOV R0,P1
MOV DPTR,#TAB MOV A,RO
MOVC A,@A+DPTR MOV P3,A LJMP LOOP
TAB: ;正弦函数表
4.模数转换部分
如图4所示，用Multisim里的VDAC8为数模转换器实现数模转换， 参考电压Vref=5V。
图4 8位数模转换电路
5.低通滤波器
如图5所示，此处采用5阶巴特沃斯低通滤波器实现对波形的平滑处理。考虑到信号输出中最大频率为1KHz，滤波器的具体参数设置如下所示：通带截频f1=1kHz，阻带截频f2=1.5kHz，通带指数-1dB,阻带指数-26dB。
图5 低通滤波器部分
三、仿真结果
1.信号输出频率
fc*Kfo?N2，此处K为频率控制字，8位，最大为255，fc为时
基频率，为1kHz，N等于8.
2.当K=1时仿真结果，如图6是低通滤波前的阶梯波，图7是低通滤波后的正弦波，由于
Mutisim里仿真波形出来的很慢所以这里只显示出不到一个周期的波形，但可以计算出输出频率为3.8Hz，与理论值3.9Hz很接近。改变前面八个开关的状态，即改变K值，可以改变输出频率。