[发明专利]一种实现DDS幅度调制输出的方法及电路

说明书

技术领域

本发明涉及电子信息领域的信号幅度调制技术，特别涉及一种实现DDS幅度调制信号输出的方法及电路。

背景技术

DDS即直接数字式合成器，由于具有输出频率调节方便、频率分辨率高、转换时间短等优点，被广泛应用于通信与仪器仪表领域中作为信号发生器使用。通常信号发生器输出的幅度是需要连续变化的，而且有时需要产生幅度调制信号。但由于受性能指标和电路复杂程度的限制，商用DDS芯片本身没有直接的幅度调制功能。

为实现DDS的幅度调制输出，目前常用的方法是在DDS输出端外加可变增益放大电路，通过控制放大电路的增益变化来改变输出信号幅度。这种方法便于大信号输出，而对于小信号输出，还需引入衰耗器，势必要增加相应的控制电路，使电路复杂度提高、可靠性下降，而且制作成本进一步提高；更为严重的是，引入放大器之后，信号的噪声性能也会明显下降。

发明内容

为了克服上述技术问题的缺点，本发明提供了一种控制灵活、性能优异的DDS幅度调制输出实现方法。

本发明的实现DDS幅度调制输出的方法，其特别之处在于，包括以下步骤：a.选取一个直接数字式频率合成器DDS，设其片内电流型DAC的基准电压为V_REF、满量程电流为I，I的设置端为连到芯片外部的引脚“DAC R_set”；b.选取一个带并行输入接口的高速DAC，设其数-模转换后的模拟输出电压为V_DAC；c.选取一个并行输入、并行输出的锁存器，锁存器的数据位数与高速DAC的分辨率位数相同，锁存器的数据输出端与高速DAC的并行数据输入端相连；d.选取一个电阻R_S，R_S的一端接在高速DAC的模拟电压输出端，另一端连接到DDS的“DAC R_set”端；e.选取一个微控制器MCU，用于对DDS的输出频率和高速DAC的输出电压进行控制。直接数字式频率合成器DDS用于产生设定频率的信号输出；高速DAC输出电压的变化控制DDS的输出信号幅度相应改变，实现调幅输出。

本发明的实现DDS幅度调制输出的方法，所述步骤e中，MCU通过串行接口或者并行接口与DDS相连，设定DDS输出信号频率；MCU通过并行接口与锁存器输入端相连，将数据写入到锁存器中；高速DAC工作在数据直通、直接转换模式，及时将锁存器送来的数据转换成模拟电压输出，该模拟电压的变化控制DDS片内电流型DAC的满量程电流I随之改变，在DDS的输出端得到幅度调制的设定频率的信号。

根据DDS数据手册提供的满量程电流计算系数m，可以得到DDS片内电流型DAC的满量程电流I与片外高速DAC输出电压V_DAC的关系为：

I＝m×(V_REF-V_DAC)/R_S…………(1)

DDS输出信号幅度V_out还与其外接负载电阻R_L有关，表达式为：

V_out＝I×R_L＝m×(V_REF-V_DAC)×R_L/R_S…………(2)

相应地，为了克服上述技术问题的缺点，本发明提供了一种实用的实现DDS幅度调制输出的电路。

本发明的实现DDS幅度调制输出的电路，包括微控制器MCU、用于产生设定频率信号的DDS、用于控制DDS片内电流型DAC满量程电流的高速DAC和电阻R_S，其特别之处在于：还包括锁存器；所述锁存器的输入端通过并行接口与MCU相连，锁存器数据输出端通过并行接口连接到高速DAC的数据输入端；所述高速DAC的模拟电压输出端连接电阻R_S的一端，R_S的另一端接DDS的片内电流型DAC满量程电流设置引脚“DAC R_set”；所述MCU通过编程控制送入锁存器的数据。所述高速DAC工作在数据直通、直接转换模式，使得DDS输出信号幅度随高速DAC的输入数据快速变化，实现幅度调制；所述电阻R_S用于限制DDS片内DAC满量程电流I的设置数值，避免因I过大而烧坏DDS。