基于DSP和DDS的三维感应测井高频信号源实现

高频放大电路

　　为增大AD9834 输出信号幅值，采用高频运放AD811进行信号放大，它具有高速、高频、宽频带、低噪声等优异特性。但考虑到输出信号幅值随频率增大而减小，系统采用数控电位计X9C102 来实现可变增益放大，即依据输出信号频率的不同来改变数控电位计的值，以改变增益。可变增益放大器原理图如图6所示。

　　图6 可变增益放大器原理图

　　软件实现

　　软件流程图如图7所示，主要包括复位、初始化、写频率字和控制字等部分。初始化部分主要包括对DSP的SPI串行口初始化及配置和对DDS的初始化。本设计把ADSP21992作为主机，通过设置SPICTL寄存器使DSP成为主机，选择 SPICTL寄存器里的TIMOD值为01，从而启动SPI传送数据。当启动数据发送时，DSP自动将TDBR寄存器的内容装入到发送移位寄存器；当数据传送结束时，自动将接受一位寄存器的内容装入到RDBR寄存器。在该系统设计中，AD9834采用串行控制比特位方式选择相位、频率寄存器；PIN/SW =0，选择控制字模式； FSEL=0，选择使用频率寄存器0；D13=0时，将28位的频率寄存器分成2个14位的寄存器工作，且频率字的高14 位和低14 位可以独立改变。SDATA、SCLK 和FSYNC 3个引脚向AD9834 中写数据和控制字。当FSYNC=0时，表示向AD9834 写入1个新字，并将在下1个SCLK的下降沿读入第1位，其余的位在随后SCLK 的下降沿读入，经过16个SCLK下降沿后，置FSYNC=1，实现了DSP对AD9834 的控制。

　　图7 程序主流程图

　　结语

　　本文采用ADSP21992和DDS芯片AD9834 实现高频正弦信号发生器的设计，克服了传统方法中输出信号受外界元件参数影响的缺点，同时AD9834 内部集成有高速D/A，可直接输出正弦信号，避免外接D/A，简化系统硬件结构，提高了系统稳定性。AD9834 输出正弦信号精度高、稳定性好、输出信号连续、控制方便，将基于上述优点的信号发生器应用于三维感应测井中，可以提高系统性价比，达到三维感应测井对信号源的要求。同时，基于DDS技术的信号发生器将获得广泛的应用。