DDS芯片AD9832的原理及应用

摘要：ＡＤ９８３２是ＡＤ公司生产的直接数字频率合成器。它体积小、重量轻、操作方便，同时具有极高的频率辩率。文章介绍了直接数字频率合成器（ＤＤＳ）ＡＤ９８３２的原理，分析了ＡＡＤ９８３２的内部结构、引脚功能以及在高频测试仪中的应用。 　　直接数字频率合成是一种新的频率合成技术和信号产生方法。直接数字频率合成器（ＤＤＳ）具有超高速的频率转换时间，极高的频率分辨率和较低的相位噪声，在频率改变与调频时，ＤＤＳ器件能够保持相位的连续，因此很容易实现频率、相位和幅度调制。此外，该器件还具有可编程控制的突出优点。因此，直接数字频率合成器得到了越来越广泛的应用，成为当今电子系统及设备中频率源的首选器件。 直接数字频率合成器（DDS，Direct Digital Synthesis）是一种先进的信号发生技术，它通过数字方式生成高精度的频率输出。AD9832是ADI公司设计的DDS芯片，以其小型化、轻量化和高频率分辨率著称。DDS的核心优势在于其超快的频率切换速度、高频率分辨率和低相位噪声，使得它在频率调制、相位调制和幅度调制等方面表现出色。此外，AD9832还具备可编程控制能力，可以根据需求灵活配置，因此在各种电子系统和设备中被广泛应用。 DDS的工作原理可以简化为以下步骤：相位累加器在每个时钟周期接收频率控制码，这个码决定相位增量Δphase。当相位累加器超过最大值时，会自动溢出并保留低位的N位。接着，这个相位值被送到正弦查找表ROM，ROM根据相位值输出对应的正弦幅度值。然后，这个数字量通过数模转换器（DAC）转换成模拟信号，并经过低通滤波器形成纯净的正弦波输出。输出频率foxt与时钟频率fclk和相位增量Δphase的关系是foxt = (Δphase/2^N) * fclk，其中N是相位累加器的比特数。 AD9832芯片内部包含数控振荡器、相位调制器、正弦查找表和10位数模转换器。数控振荡器部分由两个32位频率寄存器、一个32位相位累加器和四个12位相位寄存器组成。这使得AD9832能够实现复杂且精确的频率控制。 AD9832的引脚功能包括数据和控制端口、电源端口以及参考和输出信号端口。例如，MCLK是数字时钟输入，决定了输出频率的精度和相位噪声；SCLK是串行时钟信号，数据在SCLK的下降沿写入；SDATA是16位串行数据输入；FSYNC是数据同步信号输入；FSELECT和PSEL0, PSEL1用于选择频率和相位寄存器；DVDD和AVDD分别是数字和模拟电源端口；REFIN和REFOUT则用于提供参考电压输入和输出。 在高频测试仪等应用中，AD9832可以作为高精度的信号源，提供稳定且可调的正弦波输出，用于测试和校准其他电子设备。由于其卓越的性能和灵活性，AD9832被广泛用于通信、测量、雷达、医疗设备等多种领域。 AD9832作为一款高性能的DDS芯片，其原理在于通过数字方式控制相位累加器产生精确的频率输出，并结合正弦查找表和数模转换器实现高质量的信号生成。其丰富的内部结构和引脚功能使得它能够满足多种复杂应用场景的需求，成为现代电子系统中的重要组件。