AD9835 50MHz直接数字频率合成器、波形发生器技术手册

概述
AD9835是一款数控振荡器，在单个CMOS芯片内集成了一个相位累加器、一个COS查找表以及一个10位数模转换器，提供相位调制和频率调制两种调制能力。

最高支持50 MHz时钟速率。频率控制精度可达40亿分之一。调制通过串行接口载入寄存器来实现。用户可使用一个关断位在不用时关断AD9835，将功耗降低至1.75 mW。

该器件采用16引脚TSSOP封装。
数据表：*附件：AD9835 50MHz直接数字频率合成器、波形发生器技术手册.pdf

应用

• 频率激励/波形发生
• 频率相位调谐和调制
• 低功耗RF/通信系统
• 液体和气流测量
• 传感器应用：接近度、运动和缺陷检测
• 测试与医疗设备

特性

• 5 V电源
• 50 MHz速度
• 片内COS查找表
• 片内10位DAC
• 串行载入
• 关断选项
• 温度范围：−40°C至+85°C
• 200 mW功耗
• 16引脚TSSOP封装

框图

时序图

引脚配置描述

典型性能特征

应用信息

AD9835具备的功能使其适用于调制应用。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AD9835来实现。

在FSK应用中，AD9835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。数字数据流中的FSELECT引脚会使AD9835在这两个值之间对载波频率进行调制。

AD9835有四个相位寄存器，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。四个移位寄存器的存在，简化了数字信号处理器（DSP）与AD9835之间所需的交互。

AD9835也适用于信号发生器应用。鉴于其低电流消耗特性，该器件适用于可用作本地振荡器的应用。

接地与布局

承载AD9835的印刷电路板在设计时，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AD9835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AD9835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AD9835下方铺设，以防止噪声耦合。为AD9835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。AD9835的模拟电源和数字电源相互独立，分别引出，以尽量减少模拟部分与数字部分之间的耦合。所有模拟电源和数字电源都应进行去耦处理，将AGND和DGND分别与0.1 μF陶瓷电容并联10 μF钽电容 。为实现最佳的去耦性能，这些电容应尽可能靠近器件放置，理想情况是紧贴器件。在使用同一电源为AD9835的AVDD（模拟电源）引脚和DVDD（数字电源）引脚供电的系统中，建议采用系统电源旁路。推荐在AVDD引脚处采用模拟电源去耦，在DGND引脚与DVDD引脚之间采用数字电源去耦。

将AD9835与微处理器连接

AD9835具有标准串行接口，可使其直接与多个微处理器连接。该器件使用外部串行时钟将数据或控制信息写入内部。串行时钟的频率最高可达20 MHz。串行时钟可以是连续的，也可根据需要空闲或保持低电平。每次向AD9835写入数据时，FSYNC（帧同步）信号都会被拉低，并保持低电平状态，直至16位数据写入完成。FSYNC信号用于将加载到AD9835中的16位信息成帧。

AD9835与ADSP - 21XX接口

图26展示了AD9835与ADSP - 21xx之间的串行接口。ADSP - 21xx应设置为在SPORT传输交替成帧模式（FSTW = 1）下运行。ADSP - 21xx应按如下方式配置：内部时钟操作（ISCLK = 1），16位字长（SLEN = 15），内部帧同步信号（ITFS = 1），并生成帧同步信号（TFSR = 1）。

通过将字写入Tx寄存器来启动传输。数据在串行时钟的上升沿输出，并在AD9835中通过SCLK的下降沿进行时钟控制。