AD9833低功耗、12.65 mW、2.3 V至+5.5 V可编程波形发生器技术手册

概述
AD9833是一款低功耗、可编程波形发生器，能够产生正弦波、三角波和方波输出。各种类型的检测、信号激励和时域反射(TDR)应用都需要波形发生器。输出频率和相位可通过软件进行编程，调整简单。无需外部元件。频率寄存器为28位宽，时钟速率为25 MHz时，可以实现0.1 Hz的分辨率；时钟速率为1 MHz时，AD9833可以实现0.004 Hz的分辨率。

AD9833通过一个3线串行接口写入数据。该串行接口能够以最高40 MHz的时钟速率工作，并且与DSP和微控制器标准兼容。该器件采用2.3 V至5.5 V电源供电。

AD9833具有省电功能。此功能允许关断器件中不用的部分，从而将功耗降至低点。例如，在产生时钟输出时，可以关断DAC。

AD9833采用10引脚MSOP封装。
数据表：*附件：AD9833低功耗、12.65 mW、2.3 V至+5.5 V可编程波形发生器技术手册.pdf

应用

• 频率刺激/波形发生
• 液流和气流测量
• 传感器应用：接近度、运动和缺陷检测
• 线路损耗/衰减
• 测试与医疗设备
• 扫描/时钟发生器
• 时域反射(TDR)应用

特性

• 数字可编程频率和相位
• 当供电电压为3 V时，功耗为12.65 mW
• 输出频率范围：0 MHz至12.5 MHz
• 28位分辨率（25 MHz基准时钟时为0.1 Hz）
• 正弦波/三角波/方波输出
• 2.3 V至5.5 V电源供电
• 无需外部元件
• 三线式SPI接口
• 扩展温度范围： -40 ℃至+105 ℃
• 掉电选项
• 10引脚MSOP封装
• 通过汽车应用认证

框图

时序图

引脚配置描述

典型性能特征

应用信息

由于该器件（AD9833）具备多种可用的输出选项，因此可对其进行配置，以适用于广泛的应用场景。

AD9833适用的领域之一是调制应用。该器件可用于执行简单的调制，如频移键控（FSK）。更为复杂的调制方案，如高斯最小移频键控（GMSK）和正交相移键控（QPSK），也可通过AD9833来实现。

在FSK应用中，AD9833的两个频率寄存器会被加载不同的值。其中一个频率代表频移空间频率，另一个则代表标记频率。通过AD9833控制寄存器中的FSELECT位，用户可在这两个值之间对载波频率进行调制。

AD9833有两个相位寄存器，这使该器件能够实现相移键控（PSK）。在PSK调制中，载波频率的相位会发生偏移，偏移量与输入到调制器的比特流相关。

AD9833也适用于信号发生器应用。由于DAC数据的最高有效位（MSB）在YOUT引脚可用，该器件可用于生成方波。

鉴于其低电流消耗特性，该器件也适用于可将其用作本地振荡器的应用场景。

接地与布局

承载AD9833的印刷电路板（PCB）在设计时，应确保模拟部分和数字部分相互分离并限定在特定区域内。这有助于实现接地层的分离，而这是一种普遍认为能为接地平面提供最佳屏蔽效果的技术。数字接地平面和模拟接地平面应仅在一处连接。对于AD9833而言，是唯一需要进行AGND（模拟地）到DGND（数字地）连接的器件，其AGND引脚和DGND引脚应进行连接。如果在一个系统中，多个器件都需要AGND到DGND的连接，那么连接点应仅设置一个，并且应尽可能在靠近AD9833的位置建立稳定的接地路径。

应避免在器件下方布设数字线路，因为这些线路会引入噪声。模拟接地平面应在AD9833下方铺设，以防止噪声耦合。为AD9833供电的电源线应尽可能宽，以便降低阻抗，并减少电源线上的尖峰噪声。像时钟信号这类快速开关信号，应使用数字接地进行屏蔽，以避免其向电路板的其他部分辐射噪声。

要防止数字信号与模拟信号交叉。电路板两侧的走线应相互垂直，以减少馈通效应。在双层板中，微带线技术通常是最佳选择，但并非总是可行，因为电路板的另一侧往往要专门用于接地平面，而信号则布置在另一侧。

良好的去耦至关重要。AD9833应使用0.1 μF陶瓷电容进行电源旁路，并与10 μF钽电容并联。为获得最佳性能，去耦电容应尽可能靠近器件放置，理想情况下应紧挨着器件。