高性能雙通道DDS芯片AD9958及其應(yīng)用_陳昶

介紹了高性能DDS 器件AD9958 的主要特點(diǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu), 簡單描述了AD9958 用作直接頻率合成器時(shí)輸出單頻 信號(hào)的控制方法。給出了利用89C51 系列單片機(jī)和AD9858 組成的雙通道直接頻率合成器的設(shè)計(jì)框圖。結(jié)果表明以AD9958 作為核心部件設(shè)計(jì)的雙通道直接頻率合成器可以對(duì)通道間的不均衡進(jìn)行校正, 也能夠?qū)Χ嗥珹D9958 實(shí)現(xiàn)同步。

　　AD9958是 AnalogDevices公司生產(chǎn)的一款高性能、動(dòng)態(tài)特性優(yōu)異、可雙路輸出的 DDS器件， 每路可單獨(dú)控制頻率， 相位 /幅度。 這種靈活性可用于校正信號(hào)之間由濾波、放大等模擬處理或 PCB布局失配而引起的不平衡問題。 由于兩個(gè)通道共享一個(gè)公共系統(tǒng)時(shí)鐘， 因此它們具有固有的同步性， 可支持多個(gè)設(shè)備的同步。 AD9958內(nèi)部集成了 10 bit的輸出幅度控制， 內(nèi)部工作頻率高達(dá) 500 MHz， 使其可產(chǎn)生最高頻率為 250 MHz的雙路信號(hào)。 其內(nèi)部有許多用于控制輸出信號(hào)參數(shù)的控制寄存器， 具有 32 位頻率調(diào)整分辨率、 14 位相位失調(diào)分辨率、 10位輸出幅度可縮放分辨率， 有增強(qiáng)數(shù)據(jù)吞吐率的串行 SPI口。 可工作于多種模式， 支持單頻信號(hào)模式（single-tone）、調(diào)制模式（modulationmode）、線性掃頻模式（1inearsweep）以及混合信號(hào)模式。 可以執(zhí)行高達(dá) 16 階的頻率、相位或幅度調(diào)制（FSK、PSK、ASK）。

　　1 AD9958的結(jié)構(gòu) AD9958的串行 I/O端口可支持多種配置， 提供了極大的靈活性。 與 ADI公司以往 DDS產(chǎn)品中提供的 SPI工作模式類似， 串行 I/O端口提供 SPI兼容工作模式。 四個(gè)數(shù)據(jù)引腳（SDIO 0/ SDIO 1/SDIO 2/SDIO 3）對(duì)應(yīng)串行 I/O的四種可編程模式， 從而提供了高靈活性。 AD9958 采用高級(jí) DDS 技術(shù)， 可在低功耗下提供高性能。 這款器件集成了兩個(gè)具有卓越寬帶和窄帶 SFDR性能的高速 10 bitDAC。 每個(gè)通道均具有專用的 32 bit頻率調(diào)諧字、14 bit相位偏移和 10 bit輸出比例乘法器 。 DAC輸出以電源電壓為參考源， 必須經(jīng)由電阻或 AVDD中心抽頭變壓器連接到 AVDD。 每個(gè) DAC均具有各自的可編程基準(zhǔn)源， 用于實(shí)現(xiàn)每個(gè)通道不同的滿量程電流。 當(dāng)使用 REF CLK作為輸入， 并由 DAC提供輸出時(shí)， 這款 DDS可用作高分辨率分頻器。 兩個(gè)通道共用 REF CLK 輸入源， REF CLK輸入源可被直接驅(qū)動(dòng)， 或與高達(dá)最大值 500 MSPS的內(nèi)置 REF CLK乘法器（PLL）配合使用。 PLL倍增因數(shù)的可編程范圍為 4 ～ 20， 步進(jìn)為整數(shù)。 REF CLK輸入還具有振蕩電路， 可將外部晶振用作 REF CLK源， 晶振的頻率必須在 20 MHz與 30 MHz之間， 晶振可與 REF CLK乘法器配合使用。 AD9958采用節(jié)省空間的 56引腳 LFCSP封裝。 DDS內(nèi)核（AVDD和 DVDD引腳）采用 1.8 V電源供電。 數(shù)字 I/O 接口（SPI）在 3.3 V電壓下工作， 并需要將 DVDD I/O引腳 （引腳 49）連 接至 3.3 V電 壓。 AD9958 可 在 -40 ℃ ～ +85 ℃的工業(yè)溫度范圍內(nèi)工作。