变压器是电力传输系统当中最重要的设备之一，它的安全、稳定运行对于保障电力传输安全有着至关重要的作用。变压器绕组变形引发的电力系统故障又是最常见、最容易发生的电力系统故障之一。因此，研究能够在线监测变压器绕组工作状态的技术有着重要的实际意义与应用价值。在变压器绕组变形在线监测系统中，高精度扫描信号发生器是非常重要的组成部分之一，同时也是在线监测系统正常工作的基本保证。直接数字频率合成技术作为第三代频率合成技术相比前两代频率合成技术在频率分辨率、转换时间、相位连续性及数字化控制等方面有着明显优势。
本文介绍了变压器绕组变形在线监测芯片的总体架构，描述了芯片内部结构以及各部分功能。并详细阐述了基于DDS技术的正弦信号发生器的研究与设计，设计了DDS电路数字模块的相位累加器与正弦查找表，模拟模块的DAC与电平转换电路。并在完成项目设计目标的基础上，针对DDS在查找表压缩方面进行了拓展研究，其中包括对存储1/4周期正弦信号的ROM压缩算法和基于CORDIC算法的时间交织型DDS电路的研究与设计。
针对变压器绕组变形在线监测芯片应用需求，本文设计了工作时钟频率为50MHz，输出频带范围为1kHz~1MHz，输出频率分辨率为0.11Hz的DDS正弦信号发生器，其中相位累加器位数为32位，正弦查找表大小采用4096字14位ROM实现，DAC为14位高精度电流舵型DAC。本次DDS电路设计采用了0.18　标准CMOS工艺，完成了DDS电路的前端设计与仿真，以及后端的版图设计工作，其中数字电路采用综合和自动布局布线的方式完成，最终DDS信号发生器的版图面积为　。后仿真结果显示，DDS电路功能正确，各参数满足设计指标要求。