针对某型磁性材料性能测试仪激励恒流源的具体要求，采用了基于直接数字频率合成技术的信号发生器设计方法，重点研究了由FPGA设计DDS信号发生器的系统设计原理、硬件构成，以及在Quartus开发环境下。采用硬件描述语言Verilog HDL完成信号发生器的累加器、波形存储表、幅度控制及滤波控制功能，并使用Modelsim进行仿真分析。实验结果表明，该信号发生器能较好地产生所需激励信号，符合设计技术指标
本文探讨了基于DDS技术设计励磁恒流源的方法，该设计应用于特定的磁性材料性能测试仪中。DDS，即直接数字频率合成，是一种利用数字技术直接合成所需频率信号的技术，具有频率分辨率高、转换速度快、相位连续和集成度高等优点。在磁性材料测试中，励磁恒流源起着至关重要的作用，它可以提供稳定且精确的电流来测试材料的磁滞回线等特性。
DDS信号发生器主要由相位累加器、相位-幅度变换器（正弦查表ROM）、D/A转换器和滤波器组成。相位累加器是DDS的核心，它根据频率控制字在参考时钟的驱动下不断累加，其输出作为正弦查表ROM的地址，从而获取对应的幅度信息。D/A转换器将数字信号转换为模拟信号，经过滤波器平滑处理后输出光滑的正弦波形。频率控制字的大小决定了输出频率的变化，通过调整这个字可以实现频率的精细控制。
在励磁恒流源的硬件设计中，系统由FPGA的DDS电路、微控制器单元(MCU)控制电路、D/A转换器、低通滤波器、人机接口、系统时钟和电源等组成。其中，FPGA的DDS电路中的相位累加器是关键，它的位数直接影响频率分辨率和系统的速度性能。为了平衡速度和分辨率，通常会采用流水线技术，这虽会增加寄存器数量，但能提升处理速度。
在实际应用中，DDS励磁恒流源克服了传统励磁电源的局限，如频率范围受限、精度和稳定性不佳以及系统可靠性低等问题。通过数字闭环控制，励磁电流可以实时跟踪给定幅值，增强了系统的动态响应和非线性负载适应性，更适应于磁性测试设备的需求。
基于DDS的励磁恒流源设计是一种创新的方法，它结合了FPGA的高速处理能力和DDS技术的优势，能够提供高性能的激励信号，对于磁性材料的测试和研究有着显著的改进和提升。通过优化硬件设计和控制算法，这种励磁恒流源可以更准确地测量磁性材料的特性，为相关领域的科学研究和工业生产提供了可靠的工具。
