[发明专利]多功能扫频信号源

说明书

技术领域

本发明属于信号源技术领域，尤其涉及一种多功能扫频信号源。

背景技术

频率特性是电子部件、电路或系统设备的一项重要技术指标，扫频仪是用于测量系统频率特性的测量仪器，其在通信、信号处理等领域具有广泛的应用。扫频信号源是扫频仪的主要功能部件，作用是产生测量用的正弦扫频信号，其扫频范围可调，输出信号的幅度等幅。传统的扫频信号源多是基于压控振荡器（VCO）、锁相环等技术。随着对所测量的频率和精度的要求不断提高，传统的扫频信号源暴露出转换频率时间长、频率精度不高、硬件庞大等问题，已经渐渐不能满足需求。随着现代电子技术的飞速发展，目前DA 转换器速率已高达1GSPS以上，而现场可编程门阵列（FPGA）的规模达到了百万门级，工作速度达到数百兆赫兹，内嵌RAM、乘法器和快速进位链等部件使其运算能力相当可观。在这种情况下，出现了以直接数字频率合成（DDS）技术为核心的数字扫频信号源。与其他频率合成方法相比，直接数字频率合成具有合成频率准确、分辨率高、频率转换时间短、全数字控制灵活等优点。现有扫频信号源功能单一，不能同时适用多种信号。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种使用灵活、范围广的多功能扫频信号源。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括PLL、计时与控制部分、频率控制字生成部分、波形发生器、SPI控制部分、DA转换芯片，其结构要点PLL分别与计时与控制部分、频率控制字生成部分相连，频率控制字生成部分、波形发生器、DA转换芯片依次相连，SPI控制部分与AD9736相连。

作为一种优选方案，本发明所述DA转换芯片采用AD9736。

作为另一种优选方案，本发明所述PLL、计时与控制部分、频率控制字生成部分、波形发生器、SPI控制部分通过FPGA实现。

本发明有益效果。

本发明采用直接数字频率合成方法，可根据使用者的需要，设置输出扫频信号的频率、信号幅度，还可用于输出带调制的频率信号在内的多种信号。

附图说明

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明电路原理框图。

具体实施方式

如图所示，本发明包括PLL、计时与控制部分、频率控制字生成部分、波形发生器、SPI控制部分、DA转换芯片，PLL分别与计时与控制部分、频率控制字生成部分相连，频率控制字生成部分、波形发生器、DA转换芯片依次相连，SPI控制部分与AD9736相连。

所述DA转换芯片采用AD9736。

所述PLL、计时与控制部分、频率控制字生成部分、波形发生器、SPI控制部分通过FPGA实现。

本发明FPGA采用Altera公司的EP3C16芯片，其具有15408个逻辑单元、516096 比特的RAM、56个18位硬件乘法器和4个锁相环，RAM 模块最高可工作于315MHz，差分IO 接口工作速度最高可超过800MHz，充足的片上资源使其适于实现DDS 功能。AD9736 是由模拟器件公司（Analog Devices Inc）出品的一种14 位高速高性能DA 转换芯片。其采样时钟速率最高可达1.2GSPS，支持双倍数据速率(DDR)方式的LVDS 数据输入接口，可以有效保证高速数据的传输。AD9736 具有优良的杂散动态范围和噪声频谱密度性能，且功耗极低，符合本设计需求。

AD9736 具有一个串行外设接口(SPI)端口，通过它可由FPGA 对DAC 的许多内部参数进行编程控制。此外，FPGA 与DA 间还有14 组并行LVDS 数据线和数据时钟用于传输数据信号。波形发生器中的主要部分是根据输入的频率控制字产生相应频率正弦信号的数字控制。

可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。