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采用AD9850直接数字合成(DDS)集成电路

经过克里斯弗朗西斯|2013年12月31日

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经过克里斯弗朗西斯

目前市面上有许多DDS芯片。以模拟设备为例,它们的范围从简单、低速、低成本的设备,如AD9837 (5MHz或16MHz时钟)大约2美元到AD9914 3.5Gs/s,成本超过180美元。一些针对函数生成器,一些用于测试和测量,一些用于射频应用。通常,它们的主要功能是生成正弦波,主要好处是它们可以非常快速地改变频率,因为它们是基于正弦查找表和DAC而不是锁相环,也就是说,它们的频率非常灵活。

互联网上有许多廉价的AD9850板 - 花费不到芯片本身的一半!虽然有各种理论为此,但最合理的是它们被建造不正确 - 过滤器是错误的。对于包含电路图的那些,您将看到70MHz椭圆形第7订单过滤器,并直接从AD9851数据表中的组件值。但是,AD9851以180MHz运行,AD9850仅在125MHz中运行,因此42MHz过滤器,如AD9850数据表所示更合适。仍然可以使用电路板 - 除非您更改过滤器组件,否则您将获得更高级别的虚假组件。

为芯片编程计算值是很简单的。有一些设计工具可以提供帮助,比如

http://designtools.analog.com/dt/dds/ad9850.html

http://designtools.analog.com/dtDDSWeb/dtDDSMain.aspx

第一个工具很方便,因为它还显示了要通过SPI和并行接口串行发送的数据。并行数据以最显著的5字节发送
第一个字节。SPI数据作为40位字符串发送,最低有效位。通常,这将是一次使用微控制器8位。但是,微控制器会
通常首先发送最高有效位(MSB),因此每个字节中的位也需要逆转。因此,如果并行字节是7a,要发送的串行字节是5e才能
获取位订单正确即,01011110而不是01111010.务必仔细阅读序列部分以使芯片进入串行模式,这涉及设置D0和
D1到逻辑1,D2到逻辑0,并在尝试发送数据之前对W_CLK时钟。

当你接近采样频率的一半时,输出波形的质量很大程度上取决于滤波的质量。即使在30MHz (125MHz采样)的波形也不是很大:

使用-AD9850直接数字合成 - (DDS)-IC

模拟设备设计工具所示的波形看起来很多清洁器,但使用理论过滤器而不是实际组件。输出的频谱分析仪迹线(使用有源低电容探头)如下所示:

使用-AD9850直接数字合成 - (DDS)-IC

对一些重要的伪信号进行了标记。还有二次谐波(60MHz)在-76dBm很难看到,因为它落在电网线。这些是在AD9850数据表中使用的42MHz 5极椭圆滤波器。与理论值比较如下:

使用-AD9850直接数字合成 - (DDS)-IC

在35MHz和65MHz中,杂散的组件比理论差约11dB差,可能会占原子镜上的更糟糕的波形。这可能是根据过滤器中使用的组件的质量以及诸如电感器自谐振频率(SRF)和Q的杂散效果的质量做的。在60MHz和95MHz的虚假杂志实际上比理论更好!当您查看所用的5极椭圆滤波器的响应时,这实际上并不难以理解:

使用-AD9850直接数字合成 - (DDS)-IC

幸运的是,65MHz正好落在有一个缺口在椭圆过滤器95MHz!精确的陷波位置高度依赖于实际的分量值,这些模拟没有考虑SRF/Q,所以现实可能会有一点不同。它确实显示了过滤器如何显著影响结果。模拟设备计算器允许你输入滤波器特性(例如5极椭圆42MHz截止),但它似乎假设一个平坦的停止带衰减忽略波纹。为了获得最佳的伪频响应,需要仔细选择滤波器组件和PCB布局,如果感兴趣的工作频率是一个狭窄的已知范围,还可能需要一个改进的滤波器设计来抑制伪频。

《华盛顿邮报》采用AD9850直接数字合成(DDS)集成电路第一次出现在模拟IC提示。


提交:模拟IC提示那技术+产品那提示网站(设计世界+流体电力世界)


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