使用AD9850直接数字频率合成(DDS) IC

作者：Chris Francis时间：2014-08-22来源：电子产品世界收藏

　　有很多DDS芯片。就拿ADI公司来说，这类芯片的范围从简单、低速、低成本器件——比如AD9837(5MHz或16MHz时钟)，价格约为2美元左右——到AD9914 3.5Gs/s这种售价超过180美元的产品。其中，有些产品用于函数发生器，有些用于测试和测量，而另一些用于RF频率应用。通常情况下，它们的主要功能是产生正弦波;其主要优势是能够非常快速地改变频率，因为它们基于正弦查找表和DAC，而非PLL;它们的频率捷变性较高。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/262113.htm

　　互联网上有一大堆便宜的AD9850板——比芯片本身还要便宜一大半! 虽然关于这点有很多理论试图解释，但最合理的就是，它们构建得并不正确——使用的滤波器不对。对于那些包含电路图的产品而言，可以发现一个70MHz Elliptic七阶滤波器，元件值直接来源于AD9851数据手册。然而，AD9851工作在180MHz，而AD9850仅工作在125MHz，因此采用AD9850数据手册中所示的42MHz滤波器更合适。这些电路板仍然可用——只不过您将得到较高的杂散成分，除非替换掉滤波器元件。

　　计算芯片的编程值很简单，有不少设计工具可以协助来完成：

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

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

　　第一款工具很好用，因为它还能显示出通过串行SPI以及并行接口发送的数据。并行数据以5字节一组的方式发送，MSB优先。 SPI数据以40位串的方式发送，LSB优先。通常它还一次使用微控制器的8位数据。但微控制器常常以MSB优先方式发送，因此需要反转每个字节中的位。因此，如果并行字节是7A，那么待发送的串行字节是5E时才能形成正确的位顺序，比如01011110，而非01111010。应当仔细阅读串行部分内容，以便让芯片处于串行模式下;这包括将D0和D1设为逻辑1，以及将D2设为逻辑0，并在尝试发送数据之前写入W_CLK。

　　接近一半采样频率时，输出波形质量很大程度上依赖于滤波质量。甚至在30MHz(采样频率为125MHz)处，波形也并不完美：

　　
ADI设计工具显示的波形看上去就要清晰很多，但它用的是一个理论滤波器，而非实际元件。用频谱分析仪对输出进行跟踪(采用有源低电容探针)，结果如下：

图中对明显的杂散信号进行了标记。另外，在-76dBm处还有一个二次谐波(60MHz)，该谐波不明显，因为它正好与网格线重叠。这些波形采用42MHz 5极点Elliptical滤波器获得，如AD9850数据手册中所述。它们与理论值的对比如下所示：

在35MHz和65MHz时，杂散成分在11dB左右，比理论值差，这可能是造成示波器波形较差的原因。这可能与滤波器的元件质量以及杂散效应有关，比如电感自谐振频率(SRF)和Q。60MHz和95MHz处的杂散实际上比理论值还要好!

　　只要看一下所用的5极点Elliptical滤波器响应情况，那么也就不难理解了：

可以看到，65MHz和95MHz都恰好幸运地落在Elliptical滤波器的陷波处! 确切的陷波位置与实际元件值有很大关系，并且这些仿真并不将SRF/Q纳入考虑范围内，因此实际情况可能略有不同。但它却是展示了滤波器可在多大程度上影响结果。 ADI计算器可让您输入滤波器特性值(比如5极点Elliptical，截止频率为42MHz)，但似乎假定阻带衰减是平坦的，忽略了纹波。若要获得最佳杂散响应，则需仔细选择滤波器元件和PCB布局，并且如果目标工作频率较窄且范围已知，则可能还需要修改滤波器设计，以便抑制杂散频率。