基于DSP和DDS的三維感應測井高頻信號源實現

　　高頻放大電路

　　為增大AD9834 輸出信號幅值，采用高頻運放AD811進行信號放大，它具有高速、高頻、寬頻帶、低噪聲等優異特性。但考慮到輸出信號幅值隨頻率增大而減小，系統采用數控電位計X9C102 來實現可變增益放大，即依據輸出信號頻率的不同來改變數控電位計的值，以改變增益。可變增益放大器原理圖如圖6所示。

　　圖6 可變增益放大器原理圖

　　軟件實現

　　軟件流程圖如圖7所示，主要包括復位、初始化、寫頻率字和控制字等部分。初始化部分主要包括對 DSP的SPI串行口初始化及配置和對DDS的初始化。本設計把ADSP21992作為主機，通過設置SPICTL寄存器使DSP成為主機，選擇 SPICTL寄存器里的TIMOD值為01，從而啟動SPI傳送數據。當啟動數據發送時，DSP自動將TDBR寄存器的內容裝入到發送移位寄存器；當數據傳送結束時，自動將接受一位寄存器的內容裝入到RDBR寄存器。在該系統設計中，AD9834采用串行控制比特位方式選擇相位、頻率寄存器；PIN/SW =0，選擇控制字模式； FSEL=0，選擇使用頻率寄存器0；D13=0時，將28位的頻率寄存器分成2個14位的寄存器工作，且頻率字的高14 位和低14 位可以獨立改變。SDATA、SCLK 和FSYNC 3個引腳向AD9834 中寫數據和控制字。當FSYNC=0時，表示向AD9834 寫入1個新字，并將在下1個SCLK的下降沿讀入第1位，其余的位在隨后SCLK 的下降沿讀入，經過16個SCLK下降沿后，置FSYNC=1，實現了DSP對AD9834 的控制。

　　圖7 程序主流程圖

　　結語

　　本文采用ADSP21992和DDS 芯片AD9834 實現高頻正弦信號發生器的設計，克服了傳統方法中輸出信號受外界元件參數影響的缺點，同時AD9834 內部集成有高速D/A，可直接輸出正弦信號，避免外接D/A，簡化系統硬件結構，提高了系統穩定性。AD9834 輸出正弦信號精度高、穩定性好、輸出信號連續、控制方便，將基于上述優點的信號發生器應用于三維感應測井中，可以提高系統性價比，達到三維感應測井對信號源的要求。同時，基于DDS技術的信號發生器將獲得廣泛的應用。