项目说明：

本项目意在设计一款高性能，多功能的DDS-函数波形信号发生器

 

实现项目基本功能的同时，模块可拓展性强。

 

本设计的基本功能是：实现正弦、三角、方波、任意波输出，其中波形幅度、频率可调。采用OLED显示波形参数和输出状态和波形选择。具体功能细节参考演示视频。

 

其中：

 

系统波形生成的核心由AD9910构成，主要用于产生三角波、方波及其他任意波形。除滤波电路外无需其他外围电路结构，系统控制核心为STM32F407ZG，显示屏为2.8寸OLED触摸屏，通过三个EC11卧式编码器，对波形参数进行调节。

 

此外高频电路，一般都采用：沉金工艺、金属包边、多层板设计，本设计中均采用，在实际开发中，未降低成本，多采用双层板设计，因此实际项目需求，需要根据成本情况而定。

需要注意的是：DDS芯片一般都很贵，如AD9910和AD9959都在200左右，有个节省成本的方法就是使用拆机芯片，几十块，能大大减少成本！！！！

 

 

项目相关功能：

 

以AD9959、AD9910模块为核心实现以下基本功能：

 

1.10Hz~4200MHz信号控频、控幅、控相功能。

 

2.三角波输出。

 

3.方波输出。

 

4.任意波输出。

 

5.波形输出频率、幅度可调。

 

注：具体功能细节请参考演示视频。

 

 

项目属性

本项目为首次公开，为本人原创项目。项目未曾在别的比赛中获奖。

 

项目进度

时间：2023.10.1----当前进度：已完成AD9959模块设计，已进行该模块相关波形输出调试且波形功能输出符合预期。

 

时间：2023.10.19----当前进度：已完成AD9910模块设计，等待板子送达进行测试。

 

时间：2023.10.25----当前进度：测试AD9910性能

 

 

时间：2023.11.19----当前进度：结束测试.

 

 

功能演示截图展示：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

设计原理

一、AD9959原理图设计说明

  AD9959的数据手册是英文的，我没有仔细阅读细节，高频电路对电源滤波隔离的要求跟高，这个是很重要的，电路参考了一些典型的设计原理图进行设计，从4路输出拓展为8路输出，因为AD9959每一路都拓展了一路反向波形用于校验。在AD9959中滤波电路主要是通过磁珠进行的，电路结构如图所示。

 

 

淘宝采用的电源电路一般都是AMS1117系列的LDO芯片，此类LDO在使用时1.8V电源转换部分会发热严重，在本设计中采用TMI1007B替换。电路结构如下，实际验证表明能大大降低发热严重的毛病。但是在SMT生产的两块PCBA电路中，有一块用不了，大概率是因为买到的芯片质量不行！这个在淘宝购买的时候还是需要多谨慎些。

 

 

一、AD9910原理图设计说明

在设计AD9910原理图时，其数据手册有中文版，因此电路设计参考的是中文版本进行设计，对于电源部分的设计参考遵循以上的电源分组原则，具体请查看原理图设计，此处不多进行说明.

 

软件说明

 

Matlab 生成任意波形代码说明.以下截图为生成任意波形时，使用matlab进行的截图。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Matlab、及STM32代码请查看附件，此处仅做简单说明。请注意以上截图红字说明，波形参数不可以出现负数，不可以大于16383！

 

实物展示：

 

①.模块DDS-AD9959模块：

 

沉金包边！！！！很好看。

 

 

 

 

 

 

②.模块DDS-AD9910模块实物展示：

 

 

 

对AD9910进行布局时，其布局结构十分友善，不需要大量扇出即可完成数据线的布置，这是AD5595无法媲美的。

 

③.总体系统实物

 

 

 

 

 

 

 

 

 

此外高频电路，一般都采用：沉金工艺、金属包边、多层板设计，本设计中均采用，在实际开发中，未降低成本，多采用双层板设计，因此实际项目需求，需要根据成本情况而定。

需要注意的是：DDS芯片一般都很贵，如AD9910和AD9959都在200左右，有个节省成本的方法就是使用拆机芯片，几十块，能大大减少成本！！！！

 

 

 

 

设计原理

一、AD9959原理图设计说明

  AD9959的数据手册是英文的，我没有仔细阅读细节，高频电路对电源滤波隔离的要求跟高，这个是很重要的，电路参考了一些典型的设计原理图进行设计，从4路输出拓展为8路输出，因为AD9959每一路都拓展了一路反向波形用于校验。在AD9959中滤波电路主要是通过磁珠进行的，电路结构如图所示。

 

 

淘宝采用的电源电路一般都是AMS1117系列的LDO芯片，此类LDO在使用时1.8V电源转换部分会发热严重，在本设计中采用TMI1007B替换。电路结构如下，实际验证表明能大大降低发热严重的毛病。但是在SMT生产的两块PCBA电路中，有一块用不了，大概率是因为买到的芯片质量不行！这个在淘宝购买的时候还是需要多谨慎些。

 

 

一、AD9910原理图设计说明

在设计AD9910原理图时，其数据手册有中文版，因此电路设计参考的是中文版本进行设计，对于电源部分的设计参考遵循以上的电源分组原则，具体请查看原理图设计，此处不多进行说明，附件中会上传此数据手册。

 

软件说明

 

Matlab 生成任意波形代码说明.以下截图为生成任意波形时，使用matlab进行的截图。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Matlab、及STM32代码请查看附件，此处仅做简单说明。请注意以上截图红字说明，波形参数不可以出现负数，不可以大于16383！

 

实物展示：

 

①.模块DDS-AD9959模块：

 

沉金包边！！！！很好看。

 

 

 

 

 

 

②.模块DDS-AD9910模块实物展示：

 

 

 

对AD9910进行布局时，其布局结构十分友善，不需要大量扇出即可完成数据线的布置，这是AD5595无法媲美的。

 

③.总体系统实物

 

 

 

 

 

 

 

 

 

设计注意事项：

 

1. 对于高频信号源模块，采用的DC-DC电路应采用多通道DC-DC芯片，否则会使LDO发热严重，本设计所采用的电路，至少LDO上电运行长时间后不会烫手。

 

2.对于LSQP封装的芯片，建议采用SMT，手焊一些问题难以查找，但是SMT有时候也会有问题，对于一些不好焊接的芯片，立创商城无货的，建议去淘宝找到信誉好，且是原装正品的供应商，因为AD9959、AD9910的两块SMT板子，都是就一块能用！！！因为DC-DC芯片无法正常输出1.8V电平。也就是电源转换芯片是坏的.....

 

3.对于高频信号板，建采用多层板设计，且选择沉金工艺，并进行包边，以达到最好的电源耦合效果，降低外界干扰。

 

4.任意波形的产生需要对产生的波形有一定的认知，如幅度、频率参数，且操作均是通过AD9910内部寄存器实现，需要有一定的寄存器操作基础。

 

 

演示视频：https://www.bilibili.com/video/BV1bN411u7sT/