ad9854工作原理介紹

　　AD9854 是Analog Device 公司新近推出的高性價(jià)比DDS 芯片，其超高的工作頻率、方便靈活的外部接口方式、多樣化的輸出信號(hào)形式，使它可廣泛用于捷變頻本振頻率合成、可編程時(shí)鐘產(chǎn)生器、雷達(dá)線性調(diào)頻信號(hào)源、電子測(cè)試設(shè)備等方面。

　　AD9854的特性如下：

　　a.300MHz的內(nèi)部時(shí)鐘：內(nèi)部帶有4倍到20倍的可編程倍頻器。

　　b.內(nèi)部12位正交雙通道DAC輸出。

　　c.超高速內(nèi)置比較器，可產(chǎn)生高穩(wěn)定度的方波輸出。

　　d.兩個(gè)48位的可編程頻率寄存器。

　　e.兩個(gè)14位的可編程相位寄存器。

　　f.連個(gè)12位的可編程幅度控制寄存器和鍵控可編程幅度漸變開關(guān)功能。

　　g.單引腳FSK和PSK控制接口。

　　h.線性調(diào)頻或非線性調(diào)頻信號(hào)輸出，帶Hold控制引腳。

　　i.頻率漸變的FSK輸出。

　　j.自動(dòng)雙向頻率掃面（鋸齒波）輸出。

　　k.簡(jiǎn)化的控制接口。

　　1）10MHz 2線或3線SPI兼容串行接口；

　　2）1000MHz并行接口，8位數(shù)據(jù)總線，6位地址總線。

　　l.多種省電模式。

　　m.單端或雙端差分時(shí)鐘輸入。

ad9854工作原理介紹

　　AD9854采用80腳LQFP封裝，其內(nèi)部共有40個(gè)8位的控制寄存器，分別用來控制輸出信號(hào)頻率、相位、幅度、步進(jìn)斜率等，以及一些特殊控制位。下表給出了控制寄存器的分布情況。

　　AD9854能夠產(chǎn)生多種形式的額輸出信號(hào)，工作模式的選擇是通過對(duì)控制寄存器IFH中的三個(gè)位（Mode2、Mode1、Mode0）的控制來實(shí)現(xiàn)的。見下表。

　　事實(shí)上，除上述工作方式外，通過不同工作方式的組合控制，還可以產(chǎn)生更多的輸出信號(hào)形式（例如，非線性調(diào)頻信號(hào)）。下面分別予以介紹。

　　單頻模式（SingleTone）

　　這是AD9854 復(fù)位后的缺省工作模式。輸出頻率由寫入控制寄存器04H~09H 中的48位頻率調(diào)諧字1（FrequcncyTuningWord I--FTW） 決定，相位由控制寄存器 00H~01H中的14 位相位調(diào)諧字決定，1和Q 通道的輸出信號(hào)幅度可分別由控制寄存器21H~22H、23H~24H 中的兩個(gè)12 位幅度調(diào)整控制字決定。此時(shí)，頻率調(diào)諧字2 （FTW2，0AH~0DH）和相位調(diào)諧字2 （02H~03H） 不用。

　　頻率調(diào)諧字（FTW）= （fout×2N） /fsysglk

　　其中，fout; 輸出信號(hào)頻率（0~fsysglk/2）;

　　N，相位累加器的分辨率，這里是48位；

　　fsysglk，系統(tǒng)時(shí)鐘。

　　值得注意的是，1和Q 通道的輸出在任何時(shí)侯都是正交的。另外，所有頻率的改變都是相位連續(xù)的。

　　頻移鍵控模式（FSK）

　　兩個(gè)頻率F1、F2 分別由FTW1和FTW2 中的值決定，輸出哪個(gè)頻率由Pin29 的電平?jīng)Q定。Pin29為“0“，輸出F1; Pin29為“I” 輸出F2。

　　頻率漸變FSK （RampedFSK）

　　AD9854 提供一種頻率漸變的FSK 輸出模式，可改善輸出信號(hào)的帶寬性能。其輸出濾形與傳統(tǒng)的FSK的差別見圖1。

　　此時(shí)，頻率由Fl 到F2 的變化不是突變的，而是按一定的斜宰逐漸從F1變化到F2.該斜率由20 位的漸變速率時(shí)鐘（Ramp Rate Clock-RRC，1AH~1CH） 和48 位的頻率步進(jìn)字《（Deta FrequencyWord--DFW，10H~15H） 寄存器中的值共同決定。

　　FTW1寄存器中置低頻控制字，F(xiàn)TW2 寄存器中置高頻控制字; RRC 寄存器中置漸變過程中每個(gè)中間頻率的持續(xù)時(shí)間控制字。48 位的DFW 寄存器中的值決定了每次頻率步進(jìn)量。頻率的上升或下降由Pin29 上的電平?jīng)Q定。Pin29 為“0”，上升： Pin29 為“1“，下降。當(dāng)?shù)竭_(dá)終點(diǎn)頻率后則停止?jié)u變并保持該終點(diǎn)頻率。

　　A.自動(dòng)三角波形頻率輸出。若置位控制寄存器1FH 中的Triangle 位，則無需Pin29腳上的電平控制，AD9854就能按照RRC和DFW寄存器中的設(shè)置產(chǎn)生從Fl 到F2，然后立刻再?gòu)腇2到F1的鋸齒形頻率輸出。

　　B.控制位CLR ACCI （］FH 寄存器中）： 當(dāng)該位置“1”時(shí)，則停止現(xiàn)行的頻率漸變過程，回到起始頻率重新開始下一個(gè)漸變過程。

　　C.控制位CLRACC2（ 1FH寄存器中）： 該位置“1”時(shí)，AD9854輸出直流信號(hào)（0Hz）。

　　二位相移鍵控模式{BPSK）

　　這種工作方式的控制類似于FSK模式。兩個(gè)輸出相位P1和P2分別由兩個(gè)14 位相位調(diào)整控制字寄存器（00H~0lH，02H~03H）決定; Pin29上的電平?jīng)Q定用哪個(gè)作起始相位。輸出信號(hào)的煩率由FTW1寄存器中的值決定。

　　相位分辨率=360度/2的14次方=0.022033691度

　　線性調(diào)頻模式（FMChirp）

　　AD9854 按用戶所要求的頻率分辨率、調(diào)頻斜率、掃頻方向和頻宰范圍產(chǎn)生精確的線性或非線性調(diào)頻信號(hào)。此時(shí)，寄存器FTWl 中裝入的值決定起點(diǎn)頻率; 頻率步進(jìn)量由寄存器DFW 決定; 中間頻率持續(xù)時(shí)間由寄存器RRC 決定，Pin29 為“保持（Hoid）” 功能，高電平時(shí).Chirp 過程暫停，輸出頻率保持此前值不變，直至Pin29 又重新變?yōu)榈碗娖胶螅僖栽瓉淼男甭世^續(xù)原Chirp 過程。

　　需要注意的是，Chirp 模式只規(guī)定了起點(diǎn)頻率，而沒有設(shè)定終點(diǎn)頻率，所以需要由用戶來決定何時(shí)停止該過程。若沒有及時(shí)發(fā)出停止指令，頻率會(huì)持續(xù)上升到fsysglk/2為止。