基于AD9852的基準(zhǔn)源設(shè)計(jì)

DDS的基本工作原理是：相位累加器在N位頻率控制字FTW的控制下，以參考時(shí)鐘頻率fc為采樣率，產(chǎn)生待合成信號(hào)的數(shù)字線性相位序列，將其高M(jìn)位作為地址碼通過(guò)正弦查詢表ROM變換，產(chǎn)生L位對(duì)應(yīng)信號(hào)波形的數(shù)字序列S(n)，再由數(shù)模轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為階梯模擬電壓波形S(t)，最后由具有內(nèi)插作用的低通濾波器LPF將其平滑為連續(xù)的正弦波形作為輸出。FTW和fc時(shí)鐘頻率共同決定了DDS輸出信號(hào)的頻率fo，它們之間關(guān)系滿足：

由上可知，DDS技術(shù)可以理解為數(shù)字信號(hào)處理中信號(hào)綜合的硬件實(shí)現(xiàn)問(wèn)題，即給定信號(hào)幅度、頻率、相位參數(shù)，產(chǎn)生所需要的信號(hào)波形。從系統(tǒng)的角度可以認(rèn)為是給定輸入時(shí)鐘fc和頻率控制字FTW，輸出某一對(duì)應(yīng)的正弦信號(hào)。另外，也可以認(rèn)為DDS是一個(gè)可變的程序小數(shù)分頻器。
本文中的DDS芯片采用的是Analog Device公司生產(chǎn)的AD9852芯片，時(shí)鐘頻率最高可以達(dá)到300MHz，內(nèi)部集成了12位DAC，相位累加器的位數(shù)為48位，并且具有FSK，PSK等數(shù)字調(diào)制功能。AD9852是具有高集成度的DDS芯片，內(nèi)部結(jié)合有高速性能的DAC和一個(gè)比較器，構(gòu)成了一個(gè)數(shù)字可編程的合成器。當(dāng)給定一個(gè)精確的參考時(shí)鐘源時(shí)，AD9852就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高穩(wěn)定度，頻率、相位及幅度均可編程的正弦波輸出。AD9852的頻率控制字達(dá)到48位，使其頻率分辨率可達(dá)1μHz。其相位截?cái)嗟?7位，使得AD9852具有極好的自由雜散動(dòng)態(tài)范圍SFDR。AD9852還提供14位的數(shù)字控制的相位調(diào)制。其結(jié)構(gòu)框圖如圖4所示。

整機(jī)上電復(fù)位后，為設(shè)置某一頻率值，需要將頻率控制字從高位至低位依次以并行方式寫(xiě)入AD9852的地址04h至地址09h，VreilogHDL程序代碼如下：

2．3 幅度控制設(shè)計(jì)
AD9852內(nèi)嵌電流輸出型DAC，改變其輸出幅值有兩種方法：1)AD9852的輸出最大幅值由連接至56引腳的電阻Rset決定，最大滿擺幅輸出電流為20mA，電阻Rset與輸出電流Iout的關(guān)系為：Iout=39．9／Rset；2)AD9852的地址21h、22h為幅度控制寄存器，更改其控制字即可改變輸出信號(hào)幅值。