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基于AD9854的DDS模块设计

41lum5mlS0 发布于2022-08-31 10:16:59 CC CC0协议 分类: 侵权投诉
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简介:

在对 DDS 工作原理研究的基础上,利用 AD9854DDS 芯片设计并制作出的 DDS 模块,可产生在频率范围内频率可调 的高精度高分辨率的信号。

 一、产品简介

在对 DDS 工作原理研究的基础上,利用 AD9854DDS 芯片设计并制作出的 DDS 模块,可产生在频率范围内频率可调的高精度高分辨率的正弦波/方波信号。

 

二、应用场景

1、雷达的高频信号脉冲源;

2、通信时的高频载波发生器;

3、电子对抗高速时钟发生器;

4、作测试仪器,作高灵活度的函数信号发生器;

 

三、产品概述

随着科技发展,传统的函数信号发生器已经无法满足先进或者高频产品的测试或者波形供给,越来越多的产品需要更高频率的波和更简便灵活的发波操作。由此,DDS 数字直接频率合成器诞生,由数字芯片直接产生所需波形与频率的信号。本模块在对 DDS 工作原理研究的基础上,采用 AD9854 芯片完成了一款用于函数发生器的DDS模块设计。本系统利用 AD9854DDS 芯片设计并制作出的 DDS 模块,可与单片机外部连接并将单片机所发出的信号进行相位累加、整合倍频,达到生成高频正弦、余弦、方波的效果。单片机作系统控制上位机通过并口/SPI 通信对下位机 DDS 模块进行控制,产生在频率范围内频率可调的高精度高分辨率的信号。


四、产品参数

1、采用普通安卓Micro USB接口供电,DC5V1A;

2、AD9854 是美国 Analog Device公司的一款性价比较高的DDS芯片,内部共有40个8位的控制寄存器;

3、PCB尺寸:6.6mm*6.6mm,双层板设计,单面布局;

4、24PIN 2.54mm双排插针作通信接口与单片机进行通信,支持并口通信和SPI通信;

5、采用负荷调整特性良好的降压开关稳压器LM2576,静态电流80uA;

6、输出有效信号幅值最大可达760mV,频率最大可达40MHz;

7、四路射频接口输出正弦/余弦信号,一路射频接口输出方波,一路射频接口可检测时钟信号;

8、系统功耗较大,50w-80w;


 

基于AD9854的DDS模块设计硬件项目图1



五、使用说明

       本系统本身为纯硬件系统,即插即用,但需要配合单片机控制,我在源代码附件里给大家开放了一个自己做过的工程的DEMO代码(STM32F103ZET6开发板的),代码还支持128*64 OLED(SPI)和4*4 矩阵按键(中断控制)。

本单板使用前先确保拨动开关为关闭状态,确认供电为5V1A(推荐使用5V1A充电宝供电)后再开始供电。拨动开关确认安全后再开始使用,正常工作状态下指示灯发光。由于通信接口不支持热插拔,需要在断电情况下与单片机进行杜邦线连接(根据板上丝印和代码编程的引脚设置)。至于二者之间的通信,可通过指定引脚插针(板上有丝印指示)的高低电平状态控制,具体请查看AD9854芯片手册(开放于“其他附件”)。

注意事项:AD9854像一只电老虎,建议在无降温措施的情况下连续通电工作时间不超过十分钟。而且对电源要求严谨,电源最好供给能持续稳定干净的5V 1A电源。

 

六、备注

1、由于BOM匹配一些原因,上传的BOM可能不全面,作者在附件里上传了较为全面整齐的BOM供参考(源BOM+外购链接.zip),如果我们是嘉立创打板SMT贴片后发到我们手上,我们还需要自行装配未贴元件(有AD9854芯片、电位器、2*12pin插针、隔离柱、2pin 2.54mm插针、条毛线、插针式电感、LM2576-3.3V、斜脚射频同轴连接器等);

未贴器件具体标识有:E1 E2 F1 K1 L1 LED1 P0 P3 P1 P2 P4 P5 P6 P7 RP1 U1 U2 Y1 P9 C15 C18 C1 C6;

2、引脚更改:(开放的代码经过完善,引脚配置有所更改)

矩阵按键:PA8改为PD8   PA13改为PD13;

DDS:   PA8改为PA7;

3、如果有用户选用STM32F103ZET6,且需要用到作者开放的代码,作者在附件中也上传了一份引脚对接图供用户连接杜邦线;

4、若采用上传的较为全面的BOM进行装配,除去DDS芯片的话,一块成品的成本大概20元;

5、稳压管前建议补加限流电阻防齐纳效应;


七、演示视频

视频展示了搭配起单片机以及OLED和矩阵按键等外设后,整个嵌入式系统所能产生的高频信号。


DDS 直接数字合成 信号发生器 AD9854 高频 射频
最近更新时间 2022-08-31 10:16:59
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