AD5930可编程频率扫描及输出突发波形发生器技术手册

概述
AD5930是一款支持可编程频率扫描和输出突发功能的波形发生器。这款器件采用支持增强型频率控制的嵌入式数字处理技术，能够生成合成的模拟或数字频率步进波形。采用预先编程的频率配置文件可以避免连续的写周期，从而释放了重要的DSP/微控制器资源。波形从已知相位开始，并可以连续地增加相位，因此能够轻松的确定相移。
数据表：*附件：AD5930可编程频率扫描及输出突发波形发生器技术手册.pdf

AD5930支持三种工作模式。在连续输出模式下，该器件在定义时长内输出所需频率，然后步入下一频率。针对该器件输出特定频率的时长，可进行预先编程并让器件自动递增该频率，或者通过CTRL引脚进行外部递增。在突发模式下，该器件在一定时长内输出其频率，接着在另一预定义时长内返回到中间电平，然后步入下一频率。在MSB模式下，该器件产生数字输出。

对器件进行编程时，用户需要输入起始频率、频率步进、增量数量，以及器件在各频率点停留的时间间隔。频率配置文件可通过切换CTRL引脚来启动。

该器件提供多种不同的扫描方式。频率以三角扫描模式步进来连续上下扫描整个频率范围，或以锯形扫描模式向上扫描，但再次发起扫描之前会返回到初始频率。此外，无需执行任何扫描，也可产生单个频率或突发。

AD5930通过三线式串行接口写入数据，能够在高达40 MHz的时钟速率下工作。器件采用2.3 V至5.5 V电源供电，并具有待机功能，能够关断器件中没有使用的部分。

AD5930采用20引脚TSSOP封装。

应用

• 频率扫描/雷达
• 网络/阻抗测量
• 增量式频率激励
• 传感器应用—接近度与运动检测BFSK
• 频率突发/脉冲序列

特性

• 可编程的频率配置文件，无需外部器件
• 输出频率高达25 MHz
• 可预编程的频率配置文件能将DSP/微控制器的正弦波/三角波/方波输出写入次数减到最少
• 频率步进的自动或单引脚控制
• 突发和侦听功能
• 波形从已知相位开始并以0°相位递增或连续增加相位
• 关断模式：20 µA
• 电源：2.3 V至5.5 V
• 汽车应用温度范围：
  -40℃至+125℃
• 20引脚无铅TSSOP封装

框图

引脚配置描述

典型性能特征

工作原理

AD5930是一款通用型合成波形发生器，能够提供数字可编程的波形，涵盖频率和时域范畴。该器件内置嵌入式频率处理功能，可对用户可编程的频率曲线进行重复扫描，从而增强频率控制能力。由于该器件具备预编程特性，它能从数字信号处理器（DSP）/微控制器的连续写周期中解脱出来，以生成特定波形。

频率曲线

频率曲线由起始频率（FSTART）、频率增量（Δf）和频率扫描中的增量数（NSTEP）定义。频率增量之间的时间间隔（TINT），可由器件自动确定（自动增量模式），也可通过硬件引脚（外部增量模式）进行外部控制。对于自动更新，时间间隔可以是固定数量的时钟周期，或是固定数量的输出波形周期。

在自动增量模式下，CTRIL引脚的单个脉冲会启动并执行频率扫描。在外部增量模式下，CTRIL引脚同样会启动扫描，但频率增量间隔由CTRIL引脚上连续0/1转换之间的时间间隔决定。此外，CTRIL引脚可用于直接控制突发模式曲线，在输入高电平时，输出波形存在，而在输入低电平时，输出复位至中间刻度。

频率曲线可在两种不同模式下扫描：锯齿波扫描或三角波（上/下）扫描。

锯齿波扫描模式

在锯齿波扫描模式下，AD5930会从扫描起始点到扫描结束点反复扫描，即从FSTART开始，以增量方式增加到FSTART + NSTEP × Δf，然后直接回到FSTART重新开始（见图31）。这就得到了锯齿波频率曲线的周期时间：

三角波扫描模式

在三角波扫描模式下，AD5930会从扫描起始点到扫描结束点反复扫描，即从FSTART开始，以增量方式增加到FSTART + NSTEP × Δf，然后以减量方式回到FSTART（见图32）。

三角波扫描周期时间由下式给出：

输出模式

AD5930提供两种可能的输出模式：连续输出模式和突发输出模式。这两种模式如图33所示。

连续输出模式

在该模式下，扫描的每个频率段时长由时间间隔（TSR）寄存器中编程的数值决定。这意味着频率扫描输出信号在所有频率增量下均连续可用，因此相位连续。

要将AD5930设置为连续模式，CW/BURST位（D7）在控制寄存器中必须设为0。更多详细信息，请参阅“激活和控制扫描”部分。

突发输出模式

在该模式下，AD5930会在编程的时间间隔（TSR）内，输出固定时长（TBURST）的波形，然后在TSR间隔的剩余时间内，输出复位至中间刻度。