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省电设计将 DDS 的灵活性扩展到便携式设备

作者:时间:2011-08-30来源:网络收藏

可编程模数架构的优势在于,几乎所有的有理数频率比都可以合成。例如,现在令M=1、N=1000,就可以精确合成fO=fS/1000的频率。事实上,不仅可以合成fO=fS/1000,还能合成fS/1000的各次谐波(最高499次,即最高谐波次数为0.5N-1)。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/150274.htm


在发展可编程模数的同时保持低功耗绝不是小事一桩。看起来很简单,只要增加一些额外的逻辑来改造传统的累加器,迫使它在新模数值时翻滚,但不要忘了,原来的省电创新涉及到角度-旋转算法,它正是基于累加器模数为2的幂这一情况而实现高效运行的。当累加器模数变为2的幂以外的值时,将无法使用省电的角度-旋转算法。


累加器改进的巧妙之处体现在两方面。第一,它一方面允许模数变化,另一方面仍然满足角度-旋转算法的“2的幂”要求。第二,它在实现第一点的同时,将对杂散性能的影响降至最低程度。在图2和图3中,频谱分析仪的扫描频率范围均为0~125MHz,AD9913以250MHz的采样速率工作。图2中,AD9913配置为传统,频率调谐字为262160001(f0≈15.26MHz),这是传统能够实现的最接近M/N=1000/16383的值。图3则使用可编程模数设置。两种情况的频率差仅为大约0.00136Hz(约1MHz)。除了杂散成分略有不同外,两条迹线看起来几乎完全一致。

图2 标准DDS技术的调谐限制

图3 AD9913的可编程模块调谐能力


尽管功耗非常低,但AD9913并未减损波形发生能力,仍然能够产生线性频率或相位随时间而以斜坡形式变化的波形。用户设置起点和终点(频率为32位,相位为14位)。两个斜坡方向(从起点到终点和从终点到起点)的步长和步进速率参数都是可以独立编程的。利用这些控制参数和其他用户控制的特性,可以产生多种多样的调制输出信号。图4所示为波形发生能力的一个示例,显示了频率在6μs内从1MHz扫描到10MHz的时域图(6kHz步长、4ns间隔)。下方迹线的上升沿表示频率扫描的起点。到达10MHz后,器件折回并保持1MHz,因此迹线非常清楚地显示了频率扫描的终点。

图4 ADS9913扫频产生的时域波形


AD9913也集成了参考时钟乘法器,支持人员使用低频时钟源。除了直接利用高频时钟源来驱动该器件外,人员还可以将低频时钟源或晶体谐振器与AD9913集成的PLL(1X至64X)频率乘法器一起使用,产生所需的250 MHz内部采样时钟。采样直接时钟信号时,AD9913的参考时钟(REFCLK)输入端口接受差分或单端信号源。


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