基于FPGA的AD9910控制设计
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2020-10-23
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基于基于FPGA的的AD9910控制设计控制设计
为了满足目前对数据处理速度的需求，设计了一种基于FPGA+DDS的控制系统。根据AD9910的特点设计了控
制系统的硬件部分，详细阐述了电源、地和滤波器的设计。设计了FPGA的软件控制流程，给出了流程图和关键
部分的例程，并对DDSAD9910各个控制寄存器的设置与时序进行详细说明，最后给出了实验结果。实验结果证
明输出波形质量高、效果好。对于频率源的设计与实现具有工程实践意义。
随着数字信号处理和集成电路的发展，要求数据处理速度越来越高，基于单片机+
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AD9910是ADI公司推出的一款单片DDS器件，内部时钟频率高达1GHz，模拟输出频率高达400 MHz，14-bit的DAC，最小
频率分辨率为0.23 Hz，相位噪声小于-125 dBc／Hz@1 kHz(400 MHz)，窄带无杂散动态范围大于80 dB，串行I／O控制，具
有自动线性和随机的频率、相位和幅度扫描功能，1 024 32位RAM，具有调幅、调相的功能，1．8 V和3．3 V供电，可实现
多片同步。应用在高灵敏度的频率合成器、可编程信号发生器、雷达和扫描系统的FM调制源、测试与测量装置以及高速跳频
系统AD9910芯片的主要外围电路为：参考信号源、控制、环路滤波器和输出低通滤波器等电路。参考信号源为AD9910提供
基准频率，参考信号输入芯片后，内部的倍频器和锁相环起作用产生1GSPS的系统时钟；控制电路通过芯片的I／O给内部寄
存器写入内容，寄存器内容不同，芯片工作状态不同，控制芯片可以是单片、FPGA或DSP，本设计采用FPGA；
AD9910提供专门的管脚外接环路滤波器，以优化内部PLL的性能，环路滤波器为简单的低通滤波器；AD9910输出高达400
MHz的模拟信号，为了减少噪声，在它的输出端口设计了400MHz的低通滤波器。
图1为实际设计的AD9910外围连接图。
在AD9910的电路设计中，应注意以下几个问题：
1)AD9910电源和地设计。AD9910需要4组电源，AVDD(1．8 V)、DVDD(1．8 V)、AVDD(3．3 V)和DVDD(3．3 V)，模拟
电源和数字电源需要隔离，电源管脚的滤波最好采用钽电容和陶瓷电容。在PCB设计中，数字地和模拟地分开，用磁珠单点
连接，减少干扰。
2)AD9910环路滤波器设计。当外部的时钟较低时，例如100 MHz，系统时钟1 GHz，芯片内部的锁相电路起作用，这时需
要在外部设计环路滤波器，如图1中R17、C47和C48构成的RC滤波器，电容电阻值用如下公式计算。
其中：N为分频比，KD为鉴相器的增益，KV是VCO的增益，fOL是环路带宽。
3)晶振电路的设计。AD9910需要外部提供参考信号源，它的质量直接决定了模拟输出信号的质量(频率精度和相位噪声)，
本设计采用高精度的温补晶振，频率100 MHz。在PCB设计时尽量靠近时钟管脚。
2 FPGA控制控制AD9910的软件实现的软件实现
资源评论
glowlaw2023-07-28文件中的技术内容简练，语言朴素，使得不熟悉该领域的读者也能够轻松理解和应用其中的设计思路。
林祈墨2023-07-28这篇文件通过案例分析和实验结果验证，充分展示了基于FPGA的AD9910控制设计在实际应用中的优越性，对于相关领域的研究和工程实践有着重要的参考价值。
雨后的印2023-07-28作者对FPGA的应用与AD9910控制设计结合的思路清晰，不仅提供了有益的理论知识，还给出了实际的工程实现案例。
稚气筱筱2023-07-28这篇文件对AD9910控制设计进行了详尽的分析，其中包含了大量实际可行的解决方案，非常值得阅读。
基鑫阁2023-07-28这篇文件涵盖了多个方面的FPGA控制设计，将AD9910的特性与FPGA的优势充分结合，为读者提供了全面的设计思路。
