ad9854工作原理介绍

刘杰 发表于 2017-11-03 14:28:35 收藏 已收藏
赞(0) •  评论(1

ad9854工作原理介绍

刘杰 发表于 2017-11-03 14:28:35

  AD9854 是Analog Device 公司新近推出的高性价比DDS 芯片,其超高的工作频率、方便灵活的外部接口方式、多样化的输出信号形式,使它可广泛用于捷变频本振频率合成、可编程时钟产生器、雷达线性调频信号源、电子测试设备等方面。

  AD9854的特性如下:

  a.300MHz的内部时钟:内部带有4倍到20倍的可编程倍频器。

  b.内部12位正交双通道DAC输出。

  c.超高速内置比较器,可产生高稳定度的方波输出。

  d.两个48位的可编程频率寄存器。

  e.两个14位的可编程相位寄存器。

  f.连个12位的可编程幅度控制寄存器和键控可编程幅度渐变开关功能。

  g.单引脚FSK和PSK控制接口。

  h.线性调频或非线性调频信号输出,带Hold控制引脚。

  i.频率渐变的FSK输出。

  j.自动双向频率扫面(锯齿波)输出。

  k.简化的控制接口。

  1)10MHz 2线或3线SPI兼容串行接口;

  2)1000MHz并行接口,8位数据总线,6位地址总线。

  l.多种省电模式。

  m.单端或双端差分时钟输入。

ad9854工作原理介绍

ad9854工作原理介绍

  AD9854采用80脚LQFP封装,其内部共有40个8位的控制寄存器,分别用来控制输出信号频率、相位、幅度、步进斜率等,以及一些特殊控制位。下表给出了控制寄存器的分布情况。

ad9854工作原理介绍

  AD9854能够产生多种形式的额输出信号,工作模式的选择是通过对控制寄存器IFH中的三个位(Mode2、Mode1、Mode0)的控制来实现的。见下表。

ad9854工作原理介绍

  事实上,除上述工作方式外,通过不同工作方式的组合控制,还可以产生更多的输出信号形式(例如,非线性调频信号)。下面分别予以介绍。

  单频模式(SingleTone)

  这是AD9854 复位后的缺省工作模式。输出频率由写入控制寄存器04H~09H 中的48位频率调谐字1(FrequcncyTuningWord I--FTW) 决定,相位由控制寄存器 00H~01H中的14 位相位调谐字决定,1和Q 通道的输出信号幅度可分别由控制寄存器21H~22H、23H~24H 中的两个12 位幅度调整控制字决定。此时,频率调谐字2 (FTW2,0AH~0DH)和相位调谐字2 (02H~03H) 不用。

  频率调谐字(FTW)= (fout×2N) /fsysglk

  其中,fout; 输出信号频率(0~fsysglk/2);

  N,相位累加器的分辨率,这里是48位;

  fsysglk,系统时钟。

  值得注意的是,1和Q 通道的输出在任何时侯都是正交的。另外,所有频率的改变都是相位连续的。

  频移键控模式(FSK)

  两个频率F1、F2 分别由FTW1和FTW2 中的值决定,输出哪个频率由Pin29 的电平决定。Pin29为“0“,输出F1; Pin29为“I” 输出F2。

  频率渐变FSK (RampedFSK)

  AD9854 提供一种频率渐变的FSK 输出模式,可改善输出信号的带宽性能。其输出滤形与传统的FSK的差别见图1。

  此时,频率由Fl 到F2 的变化不是突变的,而是按一定的斜宰逐渐从F1变化到F2.该斜率由20 位的渐变速率时钟(Ramp Rate Clock-RRC,1AH~1CH) 和48 位的频率步进字《(Deta FrequencyWord--DFW,10H~15H) 寄存器中的值共同决定。

ad9854工作原理介绍

  FTW1寄存器中置低频控制字,FTW2 寄存器中置高频控制字; RRC 寄存器中置渐变过程中每个中间频率的持续时间控制字。48 位的DFW 寄存器中的值决定了每次频率步进量。频率的上升或下降由Pin29 上的电平决定。Pin29 为“0”,上升: Pin29 为“1“,下降。当到达终点频率后则停止渐变并保持该终点频率。

  A.自动三角波形频率输出。若置位控制寄存器1FH 中的Triangle 位,则无需Pin29脚上的电平控制,AD9854就能按照RRC和DFW寄存器中的设置产生从Fl 到F2,然后立刻再从F2到F1的锯齿形频率输出。

  B.控制位CLR ACCI (]FH 寄存器中): 当该位置“1”时,则停止现行的频率渐变过程,回到起始频率重新开始下一个渐变过程。

  C.控制位CLRACC2( 1FH寄存器中): 该位置“1”时,AD9854输出直流信号(0Hz)。

  二位相移键控模式{BPSK)

  这种工作方式的控制类似于FSK模式。两个输出相位P1和P2分别由两个14 位相位调整控制字寄存器(00H~0lH,02H~03H)决定; Pin29上的电平决定用哪个作起始相位。输出信号的烦率由FTW1寄存器中的值决定。

  相位分辨率=360度/2的14次方=0.022033691度

  线性调频模式(FMChirp)

  AD9854 按用户所要求的频率分辨率、调频斜率、扫频方向和频宰范围产生精确的线性或非线性调频信号。此时,寄存器FTWl 中装入的值决定起点频率; 频率步进量由寄存器DFW 决定; 中间频率持续时间由寄存器RRC 决定,Pin29 为“保持(Hoid)” 功能,高电平时.Chirp 过程暂停,输出频率保持此前值不变,直至Pin29 又重新变为低电平后,再以原来的斜率继续原Chirp 过程。

  需要注意的是,Chirp 模式只规定了起点频率,而没有设定终点频率,所以需要由用户来决定何时停止该过程。若没有及时发出停止指令,频率会持续上升到fsysglk/2为止。

收藏

相关话题
文章来源栏目
+关注

评论(1)

加载更多评论

参与评论

分享到

QQ空间 QQ好友 微博
取消