用于AD9834波形發(fā)生器的輸出波形幅度的控制電路分析

電路功能與優(yōu)勢(shì)

圖1所示電路提供一種簡(jiǎn)單的方法，可控制75 MHz低功耗(20 mW)波形發(fā)生器(DDS) AD9834 的輸出波形幅度。

DDS（直接數(shù)字頻率合成器）器件能夠產(chǎn)生正弦波、方波和三角輸出波形，因此可以用作波形發(fā)生器。

AD9834內(nèi)置相位調(diào)制和頻率調(diào)制功能。不過(guò)，為了調(diào)制輸出信號(hào)的幅度，需要一個(gè)低功耗DAC或數(shù)字電位計(jì)來(lái)設(shè)置滿量程電流?？梢岳靡粋€(gè)電壓輸出DAC，通過(guò)一個(gè)串聯(lián)電阻驅(qū)動(dòng)AD9834的FS ADJUST引腳，從而決定滿量程DAC電流的幅度。

本例所用的DAC為nanoDAC系列的12位AD5620。它內(nèi)置一個(gè)5 ppm/°C片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源，配有SPI接口，采用8引腳SOT-23或MSOP封裝。低功耗（3.3 V電源時(shí)為2.2 mW）和小尺寸（8引腳SOT-23）的特點(diǎn)，使得AD5620非常適合從AD9834產(chǎn)生幅度調(diào)制輸出。

用于AD9834波形發(fā)生器(DDS)的幅度控制電路 (CN0156)

圖1. 用于AD9834 DDS的低功耗幅度控制電路（原理示意圖：未顯示去耦和所有連接）

電路描述

該電路采用3 V至5 V單電源供電。DAC和DDS均采用SPI接口工作。許多DDS器件的片內(nèi)DAC都能為AD9834 DDS提供互補(bǔ)電流輸出IOUT和IOUTB。

DAC的基準(zhǔn)電流是內(nèi)部基準(zhǔn)電壓VREF和外部電阻RSET的函數(shù)，該電阻一般從DAC FS ADJUST引腳接地。基準(zhǔn)電流等于VREF/RSET，其中VREF是AD9834的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓，典型值為1.20 V。RSET電阻的典型值為6.8 kΩ。

改變VDAC將改變滿量程電流，從而改變DDS器件的電壓輸出?？梢岳靡粋€(gè)電壓輸出DAC提供該可變電壓。

AD5620是一種適用的低功耗、小尺寸、高性價(jià)比解決方案。它屬于nanoDAC 系列，內(nèi)置一個(gè)5 ppm/°C片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源，采用8引腳SOT-23或MSOP封裝，輸出電壓為0 V至+2.5 V。

當(dāng)VDAC = 0 V （零電平）時(shí)，達(dá)到最大滿量程輸出電流，AD9834的電流在約0.16 mA至約3.12 mA之間變化。負(fù)載電阻為200 Ω時(shí)，AD9834的輸出電壓在約0.032 V至約0.* V之間變化。AD9834 IOUT引腳上的輸出電壓如圖2所示，其中DDS輸出頻率設(shè)為1 MHz。

用于AD9834波形發(fā)生器(DDS)的幅度控制電路 (CN0156)

圖2. 幅度控制DAC設(shè)為0 V時(shí)的DDS輸出（此時(shí)產(chǎn)生DDS最大滿量程輸出）

提高AD5620的電壓輸出將降低AD9834的滿量程輸出電流。當(dāng)AD5620的輸出電壓等于VREF或1.20 V時(shí)，達(dá)到最小滿量程電流。

圖3顯示1/4量程輸出電流對(duì)應(yīng)的AD9834輸出電壓，其中VDAC = 0.75 × VREF或0.9 V。

用于AD9834波形發(fā)生器(DDS)的幅度控制電路 (CN0156)

圖3. 幅度控制DAC設(shè)為0.9 V時(shí)的DDS輸出（此時(shí)產(chǎn)生1/4滿量程DDS輸出）

本電路必須構(gòu)建在具有較大面積接地層的多層電路板上。為實(shí)現(xiàn)最佳性能，必須采用適當(dāng)?shù)牟季?、接地和去耦技術(shù)（請(qǐng)參考教程MT-031 Tutorial和MT-101 Tutorial）。

常見(jiàn)變化

AD5640和AD5660 分別是AD5620的14位和16位版本，適合需要較高分辨率的應(yīng)用。AD9833可提供與AD9834相同的功能，但不具有幅度調(diào)制能力。