探索 AD9835 评估板：完整 DDS 解决方案

引言

在电子设计领域，信号发生器是一个关键的工具，而数字直接合成（DDS）技术则为精确的信号生成提供了强大的支持。今天，我们将深入探讨基于 AD9835 的评估板，它为工程师们提供了一个全面的平台，用于评估和开发 DDS 应用。

文件下载：EVAL-AD9835SDZ.pdf

AD9835 评估板概述

特点

• 功能齐全：AD9835 评估板是一个功能完备的评估平台，具备图形用户界面软件，方便进行板卡控制和数据分析。
• 系统兼容性：它可以通过连接器连接到 EVAL - SDP - CB1Z 系统演示平台（SDP）板，实现更广泛的功能扩展。
• 电源与参考选项：提供多种电源供应和参考链接选项，满足不同的应用需求。

应用领域

• DDS 调谐：可用于精确的频率和相位调制，在通信、雷达等领域有广泛应用。
• 数字解调：为数字信号的解调提供了有效的解决方案。

工作原理

AD9835 是一款基于 CMOS 工艺的数控振荡器，它集成了相位累加器、正弦查找表和 10 位数字 - 模拟转换器。通过这些组件，它能够实现相位调制和频率调制功能。

评估板软件

安装软件

评估板软件和驱动程序包含在 CD 中，支持 Windows XP、Vista 和 7 系统。安装步骤如下：

1. 在将 SDP 板连接到 PC 的 USB 端口之前，先安装软件。
2. 启动 Windows 操作系统，插入评估套件 CD。
3. 下载 EVAL - AD9835SDZ LabVIEW 软件。下载完成后，SDP 板的正确驱动 SDPDriversNET 会自动下载，支持 32 位和 64 位系统。若驱动未自动下载，可在 Program Files/Analog Devices 文件夹中找到驱动可执行文件，按照屏幕提示安装 SDPDriverNet Version 1.3.6.0。
4. 软件和驱动安装完成后，将 EVAL - AD9835SDZ 插入 SDP 板，再使用套件中的 USB 电缆将 SDP 板连接到 PC。
5. 当软件检测到评估板时，按照出现的对话框完成安装。

运行软件

运行评估板程序的步骤如下：

1. 点击“开始/所有程序/模拟设备/AD9835/AD9835 评估板”。
2. 如果软件启动时 SDP 板未连接到 USB 端口，会显示连接错误。此时，只需将评估板连接到 PC 的 USB 端口，等待几秒，点击“重新扫描”，然后按照提示操作。
3. 确保所有链接处于正确位置（参考表 1），AD9835 评估软件的主窗口将打开。

设置数字接口

设置 AD9835 进行测量的第一步是在软件窗口中设置“数字接口”。在这个窗口中，还可以设置 SPI 帧频率（SYNC）和 SCLK 频率。如果尚未确定 SPI 接口速度，可以保留默认值。

关键操作设置

选择外部 MCLK 频率

选择数字接口细节后，使用“外部 MCLK”框选择要使用的频率。评估板配备了一个 50 MHz 的通用振荡器。如果需要不同的时钟源，可以使用 CLK SMB 连接器提供不同的 MCLK 值。

选择频率和相位寄存器

频率和相位寄存器可以通过软件或硬件进行选择。使用硬件引脚控制时，设置 (SELSRC = 0)；使用软件位控制时，设置 (SELSRC = 1)。

加载频率和相位寄存器

可以使用输入框加载所需的输出频率和输出相位。可以将频率数据加载到 FREQ0 或 FREQ1 寄存器中，频率数据以兆赫兹为单位输入，输入后右侧会显示等效的十六进制代码。加载数据后，输出将出现在 IOUT 引脚上。同样，可以选择 PHASE0、PHASE1、PHASE2 或 PHASE3 寄存器，并以度为单位加载相位数据。

电源选项

• 睡眠模式：选择“睡眠”时，睡眠位设置为 1，AD9835 进入低功耗模式，内部时钟禁用，DAC 的电流源和 REFOUT 关闭。
• 正常模式：选择“正常”时，睡眠位设置为 0，AD9835 正常供电。

初始化、复位、SYNC、清除和扫描

通过按钮设置初始化、复位、SYNC 和清除命令。要设置 DDS 扫描，点击“扫描”。

• 初始化：将频率寄存器和相位寄存器设置为用户选择的值，并将 SELSRC 设置为 0。在程序启动、使用复位后以及从睡眠模式切换到正常模式时使用。
• 复位：当复位 (bit = 1) 时，相位累加器设置为零相位，对应于模拟输出的中间值。设置复位为 1 会将 FSELECT、PSEL0 和 PSEL1 引脚设置为 0。
• SYNC：当 (SYNC = 1) 时，使用 FSELECT 和 PSELx 引脚选择频率/相位寄存器与 MCLK 上升沿同步；当 (SYNC = 0) 时，数据加载和 FSELECT、PSELx 的采样异步进行。
• 清除：当 (CLR = 1) 时，SYNC 和 SELSRC 设置为零，引脚成为默认源，CLR 自动复位为零。
• 扫描功能：允许用户加载起始频率、停止频率、增量大小、循环次数和每个频率增量之间的延迟。这些命令会自动从 EVAL - SDP - CB1Z 板加载到器件中。使用扫描功能时，SELSRC 必须设置为 1。

操作示例

以配置 AD9835 输出 1 MHz 信号为例：

1. 将 EVAL - SDP - CB1Z 板插入 EVAL - AD9835SDZ 板，并连接到 USB 端口。
2. 启动位于“开始/所有程序/模拟设备/AD9835/AD9835 评估板”的软件，确保 SDP 板与 PC 正常通信。
3. 定义 MCLK，默认使用板载 50 MHz 振荡器。
4. 确保所有链接处于正确位置（参考表 1）。
5. 选择 FREQ1 寄存器。
6. 加载 1 MHz 的激励频率，然后按回车键。输出应出现在评估板的 IOUT 输出上。

评估板原理图和布局

评估板提供了详细的原理图和布局图，包括 AD9835 原理图的 A 部分和 B 部分，以及组件侧视图的不同层，为工程师进行进一步的开发和调试提供了便利。

订购信息和物料清单

文档中还提供了评估板的订购信息和物料清单，列出了各个组件的参考设计号、描述、制造商和零件编号，方便工程师进行采购和替换。

注意事项

ESD 防护

AD9835 是静电放电（ESD）敏感设备，尽管产品具有专利或专有保护电路，但高能量 ESD 仍可能对设备造成损坏。因此，应采取适当的 ESD 预防措施，以避免性能下降或功能丧失。

法律条款和条件

使用评估板即表示同意相关的法律条款和条件。评估板仅用于评估目的，用户不得将其出租、租赁、展示、销售、转让、再许可或分发，也不得允许第三方访问。同时，用户不得拆解、反编译或逆向工程评估板上的芯片，对评估板的任何修改都必须符合适用法律。

总结

AD9835 评估板为工程师提供了一个强大的平台，用于评估和开发 DDS 应用。通过其丰富的功能、易于使用的软件和详细的文档，工程师可以快速上手，实现精确的信号生成和调制。在使用过程中，务必注意 ESD 防护和遵守相关法律条款，以确保评估板的正常运行和合法使用。你在使用 AD9835 评估板的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。