基于DDS技术的超低频信号源设计
目的设计能够满足过套管电阻率测井需要的具有高稳定度、超低频率等特点的正弦信号源。方法采用directdigitalsy
thesis（DDS）技术结合单片机控制实现该信号源的设计方案。结果与结论设计实现了信号源的控制模块、DDS模块、接口电路等。实验结果表明，信号源输出频率在0～10Hz之间，频率稳定度为00087，满足过套管电阻率测井的要求。
标签：信号源高稳定度超低频输出频率
1DDS技术概述
作为最主要的数字化技术，DDS具有诸多优势，对比传统的频率合成器，DDS技术其功耗比较低，花费的成本也低，并且转换的频率快，分辨率较高，对于设备数字化的发展至关重要。一般情况下，DDS技术可以通过以下几种方法来产生信号：（1）一般来说，可利用IC函数信号发生器来产生信号，但是这种方式产生电信号具有功能不全、可利用性低，并且其精度低，不能满足高频率信号要求等弊端。（2）利用单片机集成芯片的函数发生器实现：例如MAX038，其优势是可以产生高频率的信号，并且能够制造不同的波形但MAX038需要通过模拟信号来对输出频率进行控制，不但要将处理器输出的信号进行转换，还需要控制转换出的信号，由于步骤增多，降低了频率的精度，使得电路更加复杂。相对于上述几种实现信号发生器的方法，DDS技术作为新型频率合成技术，可以直接合成DDS芯片，使用便捷，可节省资源。
2系统设计的基本原理
本文以的单片机的DDS芯片为AD9833，匹配相对参数，输入相关的数值，得到幅值、波形以及频率的信号的变化情况。如图1所示，鉴于矩形键盘有利于信号频率、幅值以及波形参数的输入，所以输入键盘采用44的矩形键盘。一般情况下，输出波形的过程中会有干扰出现，应采取措施避免干扰，文中采取限幅滤波法进行滤波。AD9833的波形幅值为065V，远远小于实际应用中所需的幅值，不能满足需求，应将过滤之后的波幅值放大。除此之外，因为AD9833的波形频率能达到125Hz，应结合带宽来选择放大器，确保满足要求。
3超低频信号源设计
超低频信号源主要由单片机控制模块、DDS模块、调理模块、显示模块、输入模块、PC模块组成。单片机控制模块作为整个系统的控制核心，能够实现控制命令的发送和输出电流电压的检测DDS模块接收单片机的命令并合成超低频信号调理模块对DDS产生的正弦信号进行处理输入模块实现产生信号的频率、电压幅值的手动输入显示模块实现信号波形、输出电流电压大小、频率的显示PC模块可以控制单片机实时改变信号源参数。
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