王夏伟，谷玉海，徐小力，把 鑫

(北京信息科技大学，现代测控教育部重点实验室，北京 100192)

1 系统原理及组成

设计了基于直接数字合成(DDS)技术的交变电流源，该系统由正弦波信号发生器，电压放大电路和电压控制恒流源3部分组成，其中波形发生器电路采用单片机控制DDS芯片AD9851得到正弦波，电压放大电路是采用OP37芯片搭建的三级放大电路，电压控制恒流源是Howland电流泵电路。交变恒流源的基本结构如图1所示。

图1 交变恒流源系统结构框图

图1中，单片机通过SPI总线可以将控制字写入DDS芯片AD9851，使AD9851输出设定频率的两路反相正弦信号。两路信号再经差分放大电路放大处理得到两路正弦波信号。该信号经Howland电流泵电路进行V-I变换，输出交变电流源。

2 正弦波发生器设计

2．1AD9851

正弦波发生器采用直接数字频率合成器(DDS)产生频率不同、幅值恒定的正弦电压信号[1-2]，选用的DDS型号为AD9851。AD9851是采用先进CMOS 技术生产的具有高集成度的直接数字频率合成器；该器件是在AD9850的基础上，做了一些改进以后生成的具有新功能的DDS芯片。AD9851相对于AD9850的内部结构，只是多了1个6倍参考时钟倍乘器，当系统时钟为180 MHz时，在参考时钟输入端，只需输入30 MHz的参考时钟即可。此外，AD9851还具有低功耗、接口简单等众多优点。

图2是AD9851的基本原理框图，AD9851是由32位相位累加器、正弦函数功能波形存储器、D/A变换器以及低通滤波器集成到一起。每当一个时钟脉冲出现时，相位累加器增加一个步长ΔPhase再与相位控制字相加，得到正弦查找表的地址。……