使用AD9850直接數(shù)字頻率合成(DDS) IC

　　有很多DDS芯片。 就拿ADI公司來說，這類芯片的范圍從簡單、低速、低成本器件——比如AD9837(5MHz或16MHz時鐘)，價格約為2美元左右——到AD9914 3.5Gs/s這種售價超過180美元的產(chǎn)品。其中，有些產(chǎn)品用于函數(shù)發(fā)生器，有些用于測試和測量，而另一些用于RF頻率應用。 通常情況下，它們的主要功能是產(chǎn)生正弦波;其主要優(yōu)勢是能夠非?？焖俚馗淖冾l率，因為它們基于正弦查找表和DAC，而非PLL;它們的頻率捷變性較高。

　　互聯(lián)網(wǎng)上有一大堆便宜的AD9850板——比芯片本身還要便宜一大半! 雖然關(guān)于這點有很多理論試圖解釋，但最合理的就是，它們構(gòu)建得并不正確——使用的濾波器不對。 對于那些包含電路圖的產(chǎn)品而言，可以發(fā)現(xiàn)一個70MHz Elliptic七階濾波器，元件值直接來源于AD9851數(shù)據(jù)手冊。 然而，AD9851工作在180MHz，而AD9850僅工作在125MHz，因此采用AD9850數(shù)據(jù)手冊中所示的42MHz濾波器更合適。 這些電路板仍然可用——只不過您將得到較高的雜散成分，除非替換掉濾波器元件。

　　計算芯片的編程值很簡單， 有不少設(shè)計工具可以協(xié)助來完成：

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

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

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

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

　　第一款工具很好用，因為它還能顯示出通過串行SPI以及并行接口發(fā)送的數(shù)據(jù)。 并行數(shù)據(jù)以5字節(jié)一組的方式發(fā)送，MSB優(yōu)先。 SPI數(shù)據(jù)以40位串的方式發(fā)送，LSB優(yōu)先。 通常它還一次使用微控制器的8位數(shù)據(jù)。 但微控制器常常以MSB優(yōu)先方式發(fā)送，因此需要反轉(zhuǎn)每個字節(jié)中的位。 因此，如果并行字節(jié)是7A，那么待發(fā)送的串行字節(jié)是5E時才能形成正確的位順序，比如01011110，而非01111010。應當仔細閱讀串行部分內(nèi)容，以便讓芯片處于串行模式下;這包括將D0和D1設(shè)為邏輯1，以及將D2設(shè)為邏輯0，并在嘗試發(fā)送數(shù)據(jù)之前寫入W_CLK。

　　接近一半采樣頻率時，輸出波形質(zhì)量很大程度上依賴于濾波質(zhì)量。 甚至在30MHz(采樣頻率為125MHz)處，波形也并不完美：

　　
       ADI設(shè)計工具顯示的波形看上去就要清晰很多，但它用的是一個理論濾波器，而非實際元件。 用頻譜分析儀對輸出進行跟蹤(采用有源低電容探針)，結(jié)果如下：

       圖中對明顯的雜散信號進行了標記。 另外，在-76dBm處還有一個二次諧波(60MHz)，該諧波不明顯，因為它正好與網(wǎng)格線重疊。 這些波形采用42MHz 5極點Elliptical濾波器獲得，如AD9850數(shù)據(jù)手冊中所述。 它們與理論值的對比如下所示：

       在35MHz和65MHz時，雜散成分在11dB左右，比理論值差，這可能是造成示波器波形較差的原因。 這可能與濾波器的元件質(zhì)量以及雜散效應有關(guān)，比如電感自諧振頻率(SRF)和Q。60MHz和95MHz處的雜散實際上比理論值還要好!

　　只要看一下所用的5極點Elliptical濾波器響應情況，那么也就不難理解了：

       可以看到，65MHz和95MHz都恰好幸運地落在Elliptical濾波器的陷波處! 確切的陷波位置與實際元件值有很大關(guān)系，并且這些仿真并不將SRF/Q納入考慮范圍內(nèi)，因此實際情況可能略有不同。 但它卻是展示了濾波器可在多大程度上影響結(jié)果。 ADI計算器可讓您輸入濾波器特性值(比如5極點Elliptical，截止頻率為42MHz)，但似乎假定阻帶衰減是平坦的，忽略了紋波。 若要獲得最佳雜散響應，則需仔細選擇濾波器元件和PCB布局，并且如果目標工作頻率較窄且范圍已知，則可能還需要修改濾波器設(shè)計，以便抑制雜散頻率。