基于dds的多波形发生器研究与设计毕业开题报告

基于dds的多波形发生器研究与设计毕业开题报告内容摘要：

的不同。 这些新一代台式仪器具有多种特性，可以执行多种功能。 而且外形尺寸与价格，都比过去的类似产品减少了一半。 早在 1978 年，由美国 Wavetek 公司和日本东亚 电波工业公司公布了最高取样频率为 5MHz ，可以形成 256 点 (存储长度 )波形数据，垂直分辨率为 8bit，主要用于振动、医疗、材料等领域的第一代高性能信号源，经过将近 30 年的发展，伴随着电子元器件、电路、及生产设备的高速化、高集成化，波形发生器的性能有了飞速的提高。 变得操作越来越简单而输出波形的能力越来越强。 波形操作方法的好坏，是由波形发生 器控制软件质量保证的，编辑功能增加的越多，波形形成的操作性越好。 以下给出了几种波形发生器的性能指标，从中可以看出当今世界上重要电子仪器生产商在波形发生器上的研制水平。 从中不难看出，经过将近 30 年的发展，伴随着电子元器件、电路、及生产设备的高速化、高集成化，波形发生器的性能有了飞速的提高。 变得操作越来越简单而输出波形的能力越来越强。 信号发生器 既 可以构成独立的信号源，也可以是高性能网络分析仪 ,频谱仪及其它部分自动测试设备的组成部分，因为它能够提供高质量的精密信号源及扫频源，可使用相应系 统的检测过程大大简化，降低检测费用并极大地提高检测精度。 美国安捷伦生产的 33250A型函数 /任意波形发生器可以产生稳定、精度和低失真的任意波形，其输出频率范围为1uHz~80MHz 而 输出幅度为 10mVpp~10Vpp,该公司生产的 8648D 射频信号发生器的频率覆盖范围更可高达 9kHz~4GHz。 国产 SGI1060 数字合成信号发生器能双 通道同时输出高分频率、高精度、高可靠性的各种波形，频率覆盖 1uHz~60MHz；国产 SI000 型数字合成扫频信号发生器通过采用新技术、新器件实现高精度、宽频带的扫频源，同时应用 DDS 和锁相技术，使频率范围从 1uHz~1024MHz 能精确到分辨率到 100Hz，它既是一台高精度的扫频源，同时也是一台高精度的标准型号发生器。 还有很多其它类型的信号发生器，他们各有 各的优点，但是信号发生器总的趋势将向着宽频率覆盖、高频率精度、多功能、多用途、自动化和智能化方向发展。 就目前国内的成熟产品来看 ,我国目前在波形发生器的种类和性能差距正在逐渐地缩小。 波形发生器的设计方案多种多样，大致可以分为三大类：纯硬件设计法、纯软件设计法和软硬件结合设计法。 方案一：波形发生器设计的纯硬件法早期，波形发生器的设计主要是采用运算放大器加分立元件来实现。 实现的波形比较单一，主要为正弦波、方波和三角波。 工作原理嗍也相对简单：首先是产生正弦波，然后通过波形变换 (正弦波通过比较器产生方波，方波经过积分器变为三角波 )实现方波和三角波。 在各种波形后加上一级放大电路，可以使输出波形的幅度达到要求，通过开关电路实现不同输出波形的切换，改变电路的具体参数可以实现频率、幅度和占空比的改变。 通过对电路结构的优化及所用元器件的严格选取可以提高电路的频率稳定性和准确度。 纯硬件法中，正弦波的 设计是基础，实现方法也比较多，电路形式一般有 LC、 RC 和石英晶体振荡器三类。 LC 振荡器适宜于产生几 Hz 至几百 MHz 的高频信号；石英晶体振荡器能产生几百 kHz 至几十 MHz 的高频信号且稳定度高；对于频率低于几 MHz，特别是在几百 Hz 时，常采用 RC 振荡电路。 RC振荡电路又分为文氏桥振荡电路、双 T 网络式和移相式振荡电路等类型。 其中，以文氏桥振荡电路最为常用。 目前，实现波形发生器最简单的方法是采用单片集成的函数信号发生器。 它是将产生各种波形的功能电路集成优化到一个集成电路芯片里，外加少量的电阻、电容元件来实现。 采用这 种方法的突出优势是电路简单，实现方便，精度高，性能优越；缺点是功能较全的集成芯片价格较贵。 实际中应用较多的单片函数信号发生器有 MAX038(最高频率可达 40MHz)和ICL8038(最高频率为 300kHz)。 方案二： 波形发生器的设计还可以采用纯软件的方法来实现。 虚拟仪器 促 使传统仪器发生了革命性的变化，是 21 世纪测试仪器领域技术发展的重要方向。 它以计算机为基础，软件为核心，没有传统仪器那样具体的物理结构．在计算机上实现仪器的虚拟面板，通过软件设计实现和改变仪器的功能。 例如用图形化编程工具 LabVIEW 来实现 任意波形发生器的功能：在 LabVIEW 软件的前面板通过拖放控件，设计仪器的功能面板 (如波形显示窗口，波形选择按键，波形存储回放等工作界面 )，在软件的后面板直接拖放相应的波形函数并进行参数设置或直接调用编程函数来设计任意波形以实现波形产生功能；完成的软件打包后，可脱离编程环境独立运行。 实现任意波形发生器的。