AD9956在短波跳频电台频率源中的应用(04-100)

　　频率合成方案

　　图3是以DDS为核心的跳频频率合成器的结构框图。它主要由MCU、AD9956、时间产生电路、滤波器等组成。MCU负责跳频图案的产生，并控制DDS芯片AD9952的工作。

　　DDS的时钟

　　AD9956内含振荡电路，因此外加一晶体就可产生系统时钟。也可以不用内部振荡电路而直接引入外部时钟信号。外部时钟信号可以是单端信号或差分信号，并且可以通过配置相应的控制寄存器和控制信号，得到不同的时钟模式。为了减少共模干扰，通常采用差分外部时钟输入方法。本电路设计中使用高稳定度的恒温晶振作为系统参考时钟。

　　AD9956与MCU的接口设计

　　AD9956与其他DDS芯片不同，只有串行接口，没有并行接口。AD9956串口是同步串行通信口，易于和工业上的微控制器和微处理器相连;且兼容大多数的步传输格式，可支持SPI协议和Intel 8051 SSR协议。在本方案中就使用了SPI协议。SPI接口是一种主从式配置，包括1个主设备和1个或者多个从设备。SPI接口有四个信号：串行数据主入从出信号(MISO)、串行数据主出从入信号(MOSI)、串行时钟信号(SCK)、从设备使能信号(SS)。

　　可选用支持SPI接口的MCU(如Atmega128)。方案中MCU为主设备，AD9956为从设备。

　　滤波器设计

　　DDS采用数字化技术，最终合成信号是经D/A转换后得到的。其频谱含有很丰富的高次频谱分量，必须将它们滤除，才能得到频谱纯净的正弦波输出，因此要求滤波器的衰减特性要陡直，延迟时间要短。可采用七阶椭圆函数低通滤波器或带通滤波器。

　　该电路是高速模混合电路，在制作PCB板时，一定要注意数模干扰问题。为此，PCB板最好采用四层板。在进行电路布局时，将数字部分和模拟部分分开;将电源层分为数字电源和模拟电源;将地层分为数字地和模拟地。每个有源器件的电源都要加去耦电容，并且尽可能地靠近电源输入处以帮助滤除高频噪声。直接数字频率合成具有频率转换速度快、频率分辨率高、输出相位连续和全数字化、易于集成、易于控制等优点，是跳频系统中频率合成器的理想选择。不过，受器件水平的限制，输出信号的频率上限不够高。随着数字集成技术的飞速发展，这一问题将逐渐得到解决。DDS构成的频率合成器必将成为快速跳频通信系统频率合成器的主流。

　　结语

　　DDS芯片AD9956具有频率转换时间短，输出频带宽的优点。采用该芯片所设计的信号源结构简单，功能强，抗干扰性优越。另外，AD9956也可应用于通信领域，尤其是跳频通信。■