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摘要:介绍了美国AD公司采用先进的直接数字频率合成(DDS) 技术推出的高集成度频率合成器AD9850 的工作
原理、主要特点及其与MCS51 单片机的接口,并给出了接口电路图和部分源程序。
关键词:直接数字频率合成(DDS) 控制字控制时序接口AD9850
1 AD9850 简介
随着数字技术的飞速发展, 用数字控制方法从一个参考频率源产生多种频率的
技术,即直接数字频率合成(DDS) 技术异军突起。美国AD公司推出的高集
成度频率合成器AD9850 便是采用DDS 技术的典型产品之一。
AD9850 采用先地蝗CMOS 工艺, 其功耗在3.3V 供电时仅为155mW,扩展
工业级温度范围为-40~80℃, 采用28脚SSOP 表面封装形式。AD9850 的
引脚排列如图1所示,图2为其组成框图。图2中层虚线内是一个完整的可编程
DDS 系统,外层虚线内包含了AD9850 的主要组成部分。
AD9850 内含可编程DDS 系统和高速比较器,能实现全数字编程控制的频率合
成。可编程DDS 系统的核心是相位累加器,它由一个加法器和一个N位相位寄
存器组成,N一般为24~32。每来一个外部参考时钟,相位寄存器便以步长M 递
加。相位寄存器的输出与相位控制字相加后可输入到正弦查询表地址上。正弦
查询表包含一个正弦波周期的数字幅度信息,每一个地址对应正弦波中0°~3
60°范围的一个相位点。查询表把输入地址的相位信息映射成正弦波幅度信号,
然后驱动DAC 以输出模式量。
相位寄存器每过2N/M 个外部参考时钟后返回到初始状态一次,相位地正弦查询表每消费品一个循环也回到初始位
置,从而使整个DDS 系统输出一个正弦波。输出的正弦波周期To=Tc2N/M ,频率fout=Mfc/2N,Tc、fc分别为外
部参考时钟的周期和频率。
AD9850 采用32位的相位累加器将信号截断成14位输入到正弦查询表,查询表的输出再被截断成10位后输入到DA C,
DAC 再输出两个互补的电流。DAC 满量程输出电流通过一个外接电阻RSET 调节,调节关系为ISET=32(1.148V/
RSET),RSET 的典型值是3.9kΩ。将DAC 的输出经低通滤波后接到AD9850 内部的高速比较器上即可直接输出一
个抖动很小的方波。其系统功能如图3所示。
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