直接数字合成技术在智能金属探测器中的应用

　　目前，金属探测器除了应用在食品、纺织、服装、矿冶、寻宝、探雷等领域，还逐步扩大到木材、药品、玩具、安检等方面。另外，还出现了X光红外探测器系列，能够指示在食品中金属杂质所在的位置和大小，同时应用在安检领域也提高了检测的水平。一般金属检测线路分为差拍式、自激振荡式和耗能式(功率吸收式)和平衡线圈式。

　　本文在对平衡线圈式智能金属探测器的设计中，使用了DDS芯片，这种简单的实现电路替代以往繁杂的利用晶振产生的方波经分频后谐振产生正弦波的模拟电路，增强了抗干扰能力，同时检测精度也得到了提高。

　　1应用DDS芯片进行金属检测的原理

        DDS的原理框图如图1所示。图中相位累加器可在每一个时钟周期来临时将频率控制码所决定的相位增量△pbase累加一次，如果记数大于2N，则自动溢出，而只保留后面的N位数字于累加器中。正弦查询表ROM用于实现从相位累加器输出的相位值到正弦幅度值的转换，并根据输人到正弦查询表ROM的相位值取出ROM中与其对应的数字量，然后送到DAC中将其转变为模拟量，最后通过滤波器

　　2 AD9832介绍

　　AD9832是AD公司生产的一款完整的DDS芯片，最高时钟可达25MHz。其内部电路主要由数控振荡器(NCO)和相位调制器、正弦查询表，以及一个10位的数模转换器(DAC)组成。其中数控振荡器和相位调制器部分包含2个32位的频率寄存器，1个32位的相位累加器和4个12位的相位寄存器。图3为AD9832芯片内部结构示意图。各个端口的定义如下。

　　MCLK:数字时钟输人端，该时钟决定了DDS的输出频率精度和相位噪声。

　　SCLK:串行时钟信号，数据在SCLK的每一个下降沿写人AD9832。

　　SDATA :16位串行数据输人端。

　　FSYNC:数据同步信号输人端，当它为低电平时，表示正在输人一个新字。

　　FSELECT:频率选择控制端。AD9832有两个频率寄存器FREQO和FREQl。当FSELECT=0时，选择FREQO;当FSELECT = 1时，选择FREQl。可以使用管脚FSELECT或位FSELECT来控制选择使用哪一个寄存器，当使用位FSE2LECT进行选择时，管脚FSELECT，应与DGND)相接。

　　PSELO，PSEL1:相位选择控制端。AD9832有四个相位寄存器PHASED, PHASEI, PHASE2和PHASE3。当PSELO和PSELl为00时，选择PHASED;为10时，选择PHASEl;当为O1时，选择PHASE2;　为11时，选择PHASE3。同样可以用管脚PSELO，PSEL1或位PSELO，PSEL 1来控制选择使用哪一个寄存器。当使用位PSELO，PSELl时，应将管脚PSELO,PSELa　接〕sND。

　　DVDD:数字电源端((5V士10写或3. 3 V士10%)。该端口与〕sND之间可接0. 1 uF的去祸电容。