基于AD9959的四通道高频信号源研制

作者：时间：2012-06-01 来源：网络收藏

2．3 低通滤波器
DDS芯片内部为直接数字合成波形，输出有包括时钟频率在内的杂散频率干扰，通常在输出端(本例为差分放大器输出端)设置低通滤波器，以有效滤除干扰的产生。
椭圆函数滤波器在有限频率上既有零点又有极点。极零点在通带内产生等波纹，阻带内的有限传输零点减小了过渡区，使其可获得极为陡峭的衰减特性曲线。
根据相关文献，用归一化图表设计了一个满足以下要求的椭圆函数低通滤波器，要求滤波器截止频率为200 MHz，输入和输出阻抗均为50 Ω，带内最大波纹小于0．25 dB，在264 MHz处最小衰减为60 dB。设计步骤如下：
(1)将已知条件归一化，计算低通滤波器的陡度系数As。
As=fs／fc=264／200=1．32 (3)
(2)文献中表明，ρ为20％时(0．18 dB的波纹)，需要一个n=7阶的滤波器。选择Ωs不大于2，Amin为60 dB或更大的滤波器。
这里选择对应于θ=50°的电路，因为电路Ωs=1．305，Amin=62．3 dB符合设计要求。滤波器电路如图3所示，其归一化元件值参考相关文献。

本文引用地址：//m.amcfsurvey.com/article/177058.htm

(3)用Z=50 Ω和频率标度系数FSF(2fc)即1．256×10对滤波器去归一化。
2．4 宽带放大器和数控衰减器
由于DDS芯片输出信号幅度较小，在经过差分放大器后只有0．3 Vpp，在很多实际应用中不能满足需求，设置了2级宽频带放大器，放大倍数设定为13～16倍，使得信号源最大输出可达到4 Vpp以上。该放大器采用了德州仪器的宽带电流负反馈运放THS3022，转换速率为9 000 V／μs，3 dB带宽为2GHz。
在实际应用中有时需幅度低至数毫伏的信号，因而设置了五位数控衰减器。衰减器采用高频无感电阻器构成的T型衰减电路，步进为2 dB，最大衰减为62 dB。结合AD9959芯片内部幅度调整，可实现信号源幅度的大范围、高精度输出。
2．5 单片机控制电路
AD9959芯片的I／O控制电压为3．3 V，选用了C8051F020型单片机，该单片机工作速度快，抗干扰能力强，且采用8051内核，指令跟国内最为普及的8051系列单片机兼容。
单片机控制电路在硬件设置上安排了一个4×5键盘，128×64液晶点阵显示器。另外还设置了一个旋钮，用于快速调整频率或幅度，使用极其方便。