摘 要 现如今，频率源是电子通信系统的核心，在诸如通信，雷达，仪器仪表，空间电子以及电视的电子系统中，它可以直接影响电子系统的性能。频率合成技术是从模拟直接频率合成到间接频率合成然后到数字直接频率合成和混合频率合成等几个重要的发展阶段。直接数字合成也就是DDS，它是一种频率合成技术的方法。本设计说的是直接数字频率合成的原理，介绍了一种DDS专门的芯片AD9850的结构、工作原理以及功能。该芯片内包含可以编程的DDS系统以及高速比较器，这样就能实现全数字的编程控制，从而实现频率的合成。在文章中间有设计的硬件电路、逻辑电路、滤波电路以及软件流程图。
目 录
第一章 绪论 1
第二章 频率合成技术 2
2.1 频率合成技术的基本概念 2
2.2 频率合成技术的一般性能指标 3
第三章 芯片AD9850的介绍 5
3.1 芯片AD9850 5
3.2 AD9850芯片的工作原理 6
第四章 基于AD9850频率合成器的电路设计 11
4.1 直接频率合成器电路设计 11
4.2 软件框图设计 11
4.3 基于AD9850频率合成器电路图 12
结束语 14
致 谢 15
参考文献 16
第一章 绪论
伴随着微电子的发展，频率合成器在生活上的应用也越来越多，人们对其的要求也在不断提高，在频率源的众多要求中稳定性以及频率精准度是频率源最重要的一个组成部分。随着科技的发展，普通的振荡器已经满足不了发展的需求。如大家所知，晶体振荡器具有高稳定度和高准确度的特性，但是晶体振荡器还是有不足的地方：频率带宽较小、不适合通信系统以及卫星定位等电子系统。由于上述原因，所以晶体振荡器不可以直接运用到这些系统中，如果要使用则必须有特定的系统来辅助使用。
频率和成技术就是由多个参考信号通过频率合成器的线性运算，产生具有高稳定度及准确度的大量离散信号的过程。用这种方法来合成频率，可以比可控晶体振荡器少用好几个晶体，它不仅可以达到我们所要求的，还可以提高我们信号的稳定度以及准确度的量级，这就是我们所称的相干频率和成技术。相干频率合成器就 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072# 
是利用本地参考信号产生满足稳定度和精准度要求的一系列频点，大大的降低了所要的成本。
现如今电子系统中，频率合成器作为基础电路在系统中工作，在诸多系统中，频率源的输入信号可以由频率合成器的输出信号提供，例如通信系统中的基带取样点路。频率合成器具有很高的市场价值，它属于一种高科技产品。所以频率合成器在政策的扶持下和设备技术发展的需要正在飞速的发展，与此同时带动了很多微电子技术的发展。
在很早的时候就有美国的学者提出用全数字化的技术来代替以前的频率合成技术，在相位上来说是一种可以直接合成我们需要波形的新型的频率合成技术原理。但是这个想法局限于当时的技术和器件水平，它的一些性能指标也不能达到我们预期，也无法与当时已有的其它技术相媲美，所以这项技术也没有得到人们的实际应用。但是随着时间的推移，现在的技术和器件水平也越来越高，随着微电子技术的不断发展，出现了直接频率合成器，也就是我们大家现在熟知的DDS技术同样也得到了快速的发展，这个技术和另外一些频率合成技术有一些区别，不管是在性能还是特点上都是在这个领域内的佼佼者。然而它的这些优势体现在信号相对带宽宽、频率分辨率高、频率之间转换时间短、输出的信号相位连续、可以产生带宽正弦信号以及其他一些调制信号、可编程、信号全数字化、控制简单灵活等这些方面，具有很高的性价比。
第二章 频率合成技术
2.1 频率合成技术的基本概念
频率和成器的基本概念如上文所介绍的，是利用一个或者多个基础信号，然后通过各种技术来产生大量的离散的频率信号。在很早的时候，频率合成器可以通过产生频率过程中所使用晶体振荡器的数量来区分，具体可以分为相干合成以及非相干合成。前者是采用了一个晶体振荡器作为频率合成器的参考源作为我们所需要的工作频率，而后者是采用的是多个振荡器来获得我们所需要的工作频率。由于输出信号不稳定以及成本高的原因，非相干频率和成已经渐渐地离开了历史的舞台。
非相干合成法：有许多方法都是输出频率由输入信号生成的，具体的方法还是要看我们对输出频率的要求。最小频率间隔的频率稳定度以及精确度、成本和功耗都是决定使用方法的条件。这项技术的优势在于减少晶体振荡器以及成本的消耗。
因为相干合成法只有一个晶体振荡器，所以这个晶体振荡器的质量决定了能够调制得到的频率范围。相干合成法可以分为间接合成、直接合成以及直接数字合成法。
直接合成法又分为：混合法、谐波法、双混频法、三混频法、双混频法—分频法。
混合法和谐波法通常可以产生我们所需要的少量的频率，但是如果我们所需要的频率值是固定的时候，我们就需要使用混合法。当我们需求的频率的任意两个相邻输出频率的相位发生改变时，我们可以选用谐波法来得到我们所要的频率，通过滤波器来实现多余谐波的滤除。在频率间隔很小的时候，我们就需要采用双混频法，这个方法与上面一种方法的优势大致相同，可以将不需要的谐波滤除，并且我们可以通过调谐振荡器来远程控制。通过变频的方法，我们可以滤除多余的谐波成分，也可以采用相邻频率间隔有效来增加谐波成分。
如果我们想要降低时间成本以及减少频率合成器的操作难度，三混频法使我们的首选，它的构造是重复构造基本模块，这个可以使我们轻松实现目标。还可以简单化维护以及校准。
间接合成法主要采用的是锁相环的特性，它不同于直接合成法，稳定度和比较实用的捕获性能成就了它的动态特性。直接合成与间接合成相比之下，就显得有点笨重，直流存在的功耗也很大。
如果要分析间接合成技术，我们需要分析稳定度以及捕获的性能。这些看上去是它的优点其实也是它的缺点，它的动态特性正是间接合成技术最容易发生问题的地方。
我们可以通过区分锁相环的不同来将间接合成分为模拟锁相式频率合成器和数字锁相式频率合成器。
数字锁相环。由压控振荡器、相位比较器、程序分频器以及低通滤波器等器件组成的数字锁相环。数字锁相环的特点：一个是通道选择器可以通过改变分频比来得到所需频率。另一个是直流功耗低和体积小。滤波器也只要用少量的，就可以使用集成电路以及MSI电路使设备小型化。
模拟锁相环。通过压控振荡器的参考信号和输出频率比较相位，相位如果相差很大，鉴相器就会输出一个变化很快的交流信号，然后该信号经过低通滤波器的衰减，从而实现锁定。这时就需要选择其他锁定方法来实现目标。如果相位相差很小，我们就可以直接使用压控振荡器的频率，将其锁在参考频率上，从而实现输出频率与参考信号频率稳定度相同。

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