四、硬件电路设计
1、DDS模块与单片机接口电路
AD9850默认复位为并行置入方式，所以要采用串行配置必须先进行切换。即在并行方式下写入一个字节的控制字W0后，利用FQ_UD脉冲更新使其生效即可。AD9850并串配置切换硬件连接方法是：使D2=0，D1=D0=1，这样在AD9850每次上电或系统复位时的配置方式皆为串行方式。
注意：串行连接时，先送频率字最低字节，再送频率最高字节，最后送相位控制字（每个字节中先低位后高位）；并行连接时，先送相位控制字，再送频率最高字节，最后送频率最低字节。
IOUTB引脚是IOUT引脚的互补输出端，它可输出与IOUT引脚相同的电流，在电路设计是，应在IOUT引脚外接电阻，一边输出正弦波电压。该电压可作为AD9850内部告诉比较器同相端的输入信号，并通过其外围电路的设计，将比较器的阈值电压取为信号幅度的一半，从而使得AD9850输出占空比为50%的方波信号。
AD9850采用32位的相位累加器将信号截断成14位输入到正弦查询表，查询表的输出再被截断成10位后输入到DAC，DAC再输出两个互补的电流。DAC满量程输出电流通过一个外接电阻RSET调节，调节关系为ISET=32×（1.148V/RSET），RSET的典型值是3.9kΩ。将DAC的输出经低通滤波后接到AD9850内部的高速比较器上即可直接输出一个抖动很小的方波。
AD9850对输入的标准正弦波，进行直接数字合成。输入信号频率最高为fclk=125MHz，可生成0-fclk/2范围内的任意频率正弦波和方波。AD9850在接上精密时钟源和写入频率相位控制字之间后就可产生一个频率和相位都可编程控制的模拟正弦波输出，此正弦波可直接用作频率信号源或经内部的高速比较器转换为方波输出。在125MHz的时钟下，32位的频率控制字可使AD9850的输出频率分辨率达0.0291Hz；并具有5位相位控制位，而且允许相位按增量180°、90°、45°、22.5°、11.25°或这些值的组合进行调整。
使用中注意：RESET决定了器件输出端的电流大小，推荐连3.9K电阻到地；VINP、VINN分别是片内比较器的正向输入端和反相输入端，VINP接IOUT输出的正弦信号，可用于将输出的正弦波转换为方波；IOUT通常接200欧电阻到地以转换为正弦电压输出，IOUTB为互补输出；QOUT为方波输出，QOUTB为方波反相输出，悬空。
2、滤波模块
（1）DDS的全数字型导致其存在一定缺陷，即杂波分布广泛。当杂波落入输入频带内时，则无法滤除。杂波主要是由数字器件的非理想特性而产生的幅度量化误差和相位截断误差等因素造成的。其主要撒播分量遵循Nyquist采样订立，杂波分量出现在参考频率与输出频率的组合出，即
处。
图8 3阶椭圆滤波器电路图
为了使输出的频率不受外界和一些杂波的干扰，需用一个低通滤波器（LPF）滤除高次谐波。常用的滤波器的频率响应有三种：巴特沃斯型（Butterworth），切比雪夫型（Chebyshev）和椭圆型（Cauer）。其中巴特沃斯滤波器通带最平坦，它的通带内没有纹波，在靠近零频处，有最平坦通带，趋向阻带时衰减单调增大，缺点是从通带到阻带的过渡带最宽，对于带外干扰信号的衰减作用最弱，过渡带不够陡峭，因此它适用于对通带要求较高，而去除的频率离通带较远的情况；切比雪夫滤波器在通带内衰减在零值和一个上限值之间做等起伏变化，阻带内衰减单调增大，带内有起伏，但过渡带比较陡峭；椭圆滤波器不仅通带内有起伏，阻带内也有起伏，而且过渡带陡峭。比较起来，椭圆滤波器性能更好，本设计中采的是椭圆滤波器。具体电路图如图8所示。
（2）假定截至频率为25MHz的低通滤波器。AD公司AD9851的数据手册上提供了一个截至频率为70MHz的椭圆低通滤波器，在该电路图上运用归一化的方法更改就可以得到所需的电路，并且省却了查表计算的麻烦。该滤波器的3dB截至频率为f1=70MHz，与要求的3dB截至频率f0=25MHz相比，频率标定系数FSF为：FSF=f0/f1=25/70=0.36。将70MHz截至频率的滤波器的电感、电容值同时除以FSF、即可得到25MHz截至频率的椭圆低通滤波器的参数。
该滤波器对元件值要求不高，可使用10%误差的电感和5%误差的电容。
五、基于单片机控制的DDS信号源设计
DDS信号源应具有如下功能：（1）电路板上设计有串口，板上单片机可以通过串口升级片内程序；（2）系统可以从USB取电，或者从扩展口外接5V电源；（3）如要对输出信号幅值控制，系统输出端P3和P5可以外扩幅值控制模块；（4）系统人机界面设计采用菜单选择模式，包含了定频、扫频和跳频模式，能够满足实际工作对信号源的需求。
可分为四个模块：基于AD9850的DDS模块，键盘输入、显示电路及控制模块，滤波模块和PC机通信电路模块。
1、5l单片机为控制核心，一方面，上电后，单片机复位，对AD9850初始化并使其输出预先设置的定频频率，AD9850输出的信号经滤波模块过滤后输出，来产生所需要的正弦波形；另一方面，对液晶LCDl2864进行控制，通过菜单的模式，选择所需要的输出频率方式。键盘输入相应的操作命令（功能分别为模式按键、数据加按键、数据减按键和确定按键），使得整个设计变得更加直观明了。
单片机软件主要由四个部分组成，分别为初始化配置程序、主循环程序、按键中断程序和串行通信中断程序。其中初始化配置程序主要负责初始化键盘控制芯片7279A和初始化DDS；按键中断程序主要实现输出波形选择、频率和相位选择；串行中断程序实现了和PC机通信并调节频率、相位以及输出波形的选择。
2、PC机和信号发生器板采用串口RS232通信，在PC机上使用VB软件进行设计，依据单片机的软件通信协议进行编程。控制对话框如图7所示，提供了串口通信测试按钮，用于判断物理连接是否正常。可以控制输出通道1、2的频率和相位（确认为方波输出时，两个通道的相位控制部分灰化），在按确定之后，信息将会送到单片机，单片机再根据PC送的信息进行分析，并控制DDS芯片，从而输出相应的波形。