详解双路信号源及配置平台设计
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2滤波器及AD9958输出电路设计
2.1 LC椭圆低通滤波器的设计
DDS数字式的结构特点也带来了输出杂散的问题。杂散的来源有：
1)DAC输出非理想。
2)参考时钟。
3)幅度量化误差。
4)相位截断。
相位截断杂散以及与相位—幅度转换过程相关的杂散是DDS设计中的有限相位和幅度分辨率造成的结果，对于高性能DDS可以忽略，因而杂散的主要来源是DAC非理想和参考时钟。其中DAC输出功率与量化噪声比可用下式计算：
式中SQR为信噪比，B为DAC分辨率位宽，FFS为DAC输出满量程分数（常见值为1/2,1/4,1/8/,1/16）。
在时钟为300MHz，输出为80MHz时，DAC采样输出幅度谱如图4所示。
图4采样输出谱分析
对AD9958器件模型进行仿真分析，在无输出滤波器条件下得到的仿真结果如图5所示。
图5直接输出频谱及时域波形
图中PPT表示相位截断杂散，DAC Images表示输出镜像频率造成的杂散，DH2、DH3分别是二、三次谐波引起杂散，可见杂散分量主要由镜像频率分量引起。杂散数据表如表1所示。
从数据表中可知相位截断（PPT）杂散为（-70.017dBc），可以忽略。在DAC输出插入低通滤波器后，AD9958输出会明显改善，输出谱及波形如图6所示。
图6滤波后输出频谱及时域波形
根据AD9958性能参数，所需设计的低通滤波器指标如下：
类型：椭圆LC滤波器
通带截止频率：fc=200MHz
通带纹波：ε=0.3
阻带及衰减fs=230MHz，50dB
输入输出匹配阻抗：100Ω
最终设计出的滤波器结构参数及仿真结果如图7(a)、(b)所示。
图7(a)7阶椭圆低通滤波器结构及参数
图7(b)7阶椭圆低通滤波器幅频响应
2.2 信号源输出电路
由于AD9958频率输出是一个电流型输出，等效模型为内阻为100KΩ的电流源。DAC输出电流的满量程值由外部电阻RSET决定，计算公式如下：
而需要设计的信号源是电压型输出并能提供一定的输出驱动能力，所以需要对ADC输出进行转换，并在滤波器后插入缓冲放大器。若采用中心抽头变压器进行电流电压变换，在低频时会造成插入损耗过大，固直接通过终端电阻来转换。输出驱动放大器采用高速放大器ADA4891-2。
ADA4891是一款CMOS、高速、高性能、低成本放大器，具有单电源供电，输入电压范围可扩展至负电源轨300mV以下，轨到轨输出级使输出摆幅可以达到各供电轨50mV以内，以提供最大的动态范围，线性输出电流150mA（-50dBc时），-3dB带宽为240MHz，功耗仅为4.4mA。最终设计的输出电路如图8所示。
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