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基于ADSP21992和DDS 芯片AD9834 實(shí)現(xiàn)高頻正弦信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)

2017-10-26 | rar | 0.6 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

高頻信號(hào)源設(shè)計(jì)是三維感應(yīng)測(cè)井的重要組成部分。三維感應(yīng)測(cè)井的原理是利用激勵(lì)信號(hào)源通過三個(gè)正交的發(fā)射線圈向外發(fā)射高頻信號(hào),再通過多組三個(gè)正交的接收線圈,得到多組磁場(chǎng)分量,從而準(zhǔn)確測(cè)量地層各向異性電阻率。在測(cè)井過程中,要求信號(hào)源的頻率為高頻,并且要求信號(hào)的頻率有很高的穩(wěn)定性。
  產(chǎn)生信號(hào)的方法很多,可以采用函數(shù)發(fā)生器外接分立元件來實(shí)現(xiàn),通過調(diào)節(jié)外接電容或電阻來設(shè)置輸出信號(hào)頻率。但輸出信號(hào)受外部分立器件參數(shù)影響很大,且輸出信號(hào)頻率不能太高,同時(shí)無法實(shí)現(xiàn)頻率步進(jìn)調(diào)節(jié)。另外,采用FPGA可實(shí)現(xiàn)信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)。但當(dāng)輸出高頻信號(hào)時(shí),需要高速D/A 來配合工作。本文采用數(shù)字直接合成技術(shù),采用專用集成芯片AD9834作為信號(hào)產(chǎn)生模塊,由ADSP21992來作為控制器來完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。利用此方法不僅克服了外搭分立元件的干擾,而且AD9834內(nèi)部有D/A轉(zhuǎn)換器,縮小了信號(hào)源的體積,從而滿足了測(cè)井儀器的要求。
  信號(hào)源系統(tǒng)設(shè)計(jì)
  系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。系統(tǒng)選ADSP21992作為主控制器,通過鍵盤顯示與控制芯片7279來接收功能設(shè)置和參數(shù)設(shè)置等信息,并將輸出信號(hào)等信息送到數(shù)碼管顯示。同時(shí),控制器將讀取的按鍵信息轉(zhuǎn)換成控制命令通過串行接口送給AD9834,由AD9834產(chǎn)生正弦信號(hào),再經(jīng)過信號(hào)調(diào)理,使信號(hào)達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。
  基于ADSP21992和DDS 芯片AD9834 實(shí)現(xiàn)高頻正弦信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)
  圖1 信號(hào)源整體設(shè)計(jì)框圖
  ADSP21992控制DDS模塊
  本設(shè)計(jì)采用ADSP21992作為控制器件,它的最高工作時(shí)鐘頻率達(dá)到150MHz,提供一個(gè)獨(dú)立的、標(biāo)準(zhǔn)的串行外設(shè)接口SPI,在此主要利用SPI總線向AD9834發(fā)送頻率控制字,使AD9834產(chǎn)生符合要求的高頻信號(hào)。串行外設(shè)接口SPI提供了一個(gè)4線、全雙工串行總線的能力,本設(shè)計(jì)中SPI器件不需要接收數(shù)據(jù),因此將它配置為主器件。SPI使用4個(gè)信號(hào):主出從入(MOSI)、主入從出(MISO)、串行時(shí)鐘(SCLK)、從選擇(SPISS)。其中串行時(shí)鐘頻率最高可以是外設(shè)時(shí)鐘頻率的1/4。AD9834的電源電壓在2.3V到 5.5V范圍內(nèi)可選,ADSP21992的電源電壓為3.3V,所以在連接時(shí)無需電平轉(zhuǎn)換。由于ADSP21992只向AD9834發(fā)送數(shù)據(jù),不需要接收數(shù)據(jù),因此要將ADSP21992的SPI設(shè)置為主器件。具體接口電路如圖2所示。
  基于ADSP21992和DDS 芯片AD9834 實(shí)現(xiàn)高頻正弦信號(hào)發(fā)生器的設(shè)計(jì)
  圖2 ADSP21992與AD9834的接口
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