ad9854工作原理介紹

　　AD9854 是Analog Device 公司新近推出的高性價比DDS 芯片，其超高的工作頻率、方便靈活的外部接口方式、多樣化的輸出信號形式，使它可廣泛用于捷變頻本振頻率合成、可編程時鐘產生器、雷達線性調頻信號源、電子測試設備等方面。

　　AD9854的特性如下：

　　a.300MHz的內部時鐘：內部帶有4倍到20倍的可編程倍頻器。

　　b.內部12位正交雙通道DAC輸出。

　　c.超高速內置比較器，可產生高穩(wěn)定度的方波輸出。

　　d.兩個48位的可編程頻率寄存器。

　　e.兩個14位的可編程相位寄存器。

　　f.連個12位的可編程幅度控制寄存器和鍵控可編程幅度漸變開關功能。

　　g.單引腳FSK和PSK控制接口。

　　h.線性調頻或非線性調頻信號輸出，帶Hold控制引腳。

　　i.頻率漸變的FSK輸出。

　　j.自動雙向頻率掃面（鋸齒波）輸出。

　　k.簡化的控制接口。

　　1）10MHz 2線或3線SPI兼容串行接口；

　　2）1000MHz并行接口，8位數(shù)據(jù)總線，6位地址總線。

　　l.多種省電模式。

　　m.單端或雙端差分時鐘輸入。

ad9854工作原理介紹

　　AD9854采用80腳LQFP封裝，其內部共有40個8位的控制寄存器，分別用來控制輸出信號頻率、相位、幅度、步進斜率等，以及一些特殊控制位。下表給出了控制寄存器的分布情況。

　　AD9854能夠產生多種形式的額輸出信號，工作模式的選擇是通過對控制寄存器IFH中的三個位（Mode2、Mode1、Mode0）的控制來實現(xiàn)的。見下表。

　　事實上，除上述工作方式外，通過不同工作方式的組合控制，還可以產生更多的輸出信號形式（例如，非線性調頻信號）。下面分別予以介紹。

　　單頻模式（SingleTone）

　　這是AD9854 復位后的缺省工作模式。輸出頻率由寫入控制寄存器04H~09H 中的48位頻率調諧字1（FrequcncyTuningWord I--FTW） 決定，相位由控制寄存器 00H~01H中的14 位相位調諧字決定，1和Q 通道的輸出信號幅度可分別由控制寄存器21H~22H、23H~24H 中的兩個12 位幅度調整控制字決定。此時，頻率調諧字2 （FTW2，0AH~0DH）和相位調諧字2 （02H~03H） 不用。

　　頻率調諧字（FTW）= （fout×2N） /fsysglk

　　其中，fout; 輸出信號頻率（0~fsysglk/2）;

　　N，相位累加器的分辨率，這里是48位；

　　fsysglk，系統(tǒng)時鐘。

　　值得注意的是，1和Q 通道的輸出在任何時侯都是正交的。另外，所有頻率的改變都是相位連續(xù)的。

　　頻移鍵控模式（FSK）

　　兩個頻率F1、F2 分別由FTW1和FTW2 中的值決定，輸出哪個頻率由Pin29 的電平?jīng)Q定。Pin29為“0“，輸出F1; Pin29為“I” 輸出F2。

　　頻率漸變FSK （RampedFSK）

　　AD9854 提供一種頻率漸變的FSK 輸出模式，可改善輸出信號的帶寬性能。其輸出濾形與傳統(tǒng)的FSK的差別見圖1。

　　此時，頻率由Fl 到F2 的變化不是突變的，而是按一定的斜宰逐漸從F1變化到F2.該斜率由20 位的漸變速率時鐘（Ramp Rate Clock-RRC，1AH~1CH） 和48 位的頻率步進字《（Deta FrequencyWord--DFW，10H~15H） 寄存器中的值共同決定。

　　FTW1寄存器中置低頻控制字，F(xiàn)TW2 寄存器中置高頻控制字; RRC 寄存器中置漸變過程中每個中間頻率的持續(xù)時間控制字。48 位的DFW 寄存器中的值決定了每次頻率步進量。頻率的上升或下降由Pin29 上的電平?jīng)Q定。Pin29 為“0”，上升： Pin29 為“1“，下降。當?shù)竭_終點頻率后則停止?jié)u變并保持該終點頻率。

　　A.自動三角波形頻率輸出。若置位控制寄存器1FH 中的Triangle 位，則無需Pin29腳上的電平控制，AD9854就能按照RRC和DFW寄存器中的設置產生從Fl 到F2，然后立刻再從F2到F1的鋸齒形頻率輸出。

　　B.控制位CLR ACCI （］FH 寄存器中）： 當該位置“1”時，則停止現(xiàn)行的頻率漸變過程，回到起始頻率重新開始下一個漸變過程。

　　C.控制位CLRACC2（ 1FH寄存器中）： 該位置“1”時，AD9854輸出直流信號（0Hz）。

　　二位相移鍵控模式{BPSK）

　　這種工作方式的控制類似于FSK模式。兩個輸出相位P1和P2分別由兩個14 位相位調整控制字寄存器（00H~0lH，02H~03H）決定; Pin29上的電平?jīng)Q定用哪個作起始相位。輸出信號的煩率由FTW1寄存器中的值決定。

　　相位分辨率=360度/2的14次方=0.022033691度

　　線性調頻模式（FMChirp）

　　AD9854 按用戶所要求的頻率分辨率、調頻斜率、掃頻方向和頻宰范圍產生精確的線性或非線性調頻信號。此時，寄存器FTWl 中裝入的值決定起點頻率; 頻率步進量由寄存器DFW 決定; 中間頻率持續(xù)時間由寄存器RRC 決定，Pin29 為“保持（Hoid）” 功能，高電平時.Chirp 過程暫停，輸出頻率保持此前值不變，直至Pin29 又重新變?yōu)榈碗娖胶?，再以原來的斜率繼續(xù)原Chirp 過程。

　　需要注意的是，Chirp 模式只規(guī)定了起點頻率，而沒有設定終點頻率，所以需要由用戶來決定何時停止該過程。若沒有及時發(fā)出停止指令，頻率會持續(xù)上升到fsysglk/2為止。