ad9854工作原理介绍

　　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。

　　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。

　　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。