DDS常用芯片
高速DDS集成芯片AD9851原理及应用
高速ＤＤＳ集成芯片ＡＤ9851原理及应用文章介绍了高速DDS芯片AD9851的内部结构、工作原理及功能特点,利用CPLD控制的简单接口实现了正弦波、频率键控波、相位键控波的产生。
标签：DDSAD9851CPLD频率键控相位键控频率合成技术发展至今,DDS(Direct Digital Synthesis)可谓后起之秀。
DDS以其高精度,频率建立和频率切换快,可控制性好,容易实现扫频和频率调制等优点得到了飞速的发展。
DDS通常通过在CPLD或FPGA内设置逻辑电路来实现,理论上可以达到MHz级的信号输出。
但是对于高频信号,DDS的输出波形容易产生由于DA速度不够而带来的失真,同时产生高频信号要求D/A转换后级的I-V转换电路中的运放具有很高的带宽增益积和响应速度。
经实验测试,FPGA内部实现DDS在输出3MHz信号时幅值已经不稳定。
而专用DDS芯片克服了以上缺点,本文介绍的就是其中表现优秀的一款高速DDS芯片。
AD9851结构和工作原理AD9851是Analog Device公司推出的采用先进CMOS技术生产的具有高集成度的低功耗直接数字频率合成器。
内置可软件选通的高速时钟6倍频电路可以只用外部提供较低时钟而产生较高内部参考时钟,对于实际应用中的内部工作频率150MHz,仅需一个25MHz晶振即可,因此减小了高频辐射,提高了系统的电磁兼容能力。
32位的频率累加器可以实现高精度的频率步进,10Bit高速DA转换器可以保证输出信号波形的稳定。
另外,高速比较器可以实现由正弦波到方波的变换,从而直接提供数字电路使用。
各功能模块见AD9851的内部结构框如图1所示。
AD9851控制说明AD9851的可编程功能主要是通过对内部的5个输入数据寄存器写入40位的控制字来实现的。
其控制字寄存器的内容如表1所示:在150MHz系统时钟的情况下频率分辨率是0.035Hz,相位最小步进是11.25°。
控制字的写入有并行和串行两种方式,并行方式是通过数据总线D0-D7来完成的。
应用DDS芯片AD9835开发的一种高精度频率信号发生器
因此,改变相位累加器设定值 K,就可以改变相位值 ΔP,从而改变合成信号频率 f.经简化,合成信号频率由下式决定:
f=Kfmc/2 32
(4)
式中,fmc=50MHz,用高稳定度晶体振荡器获得.K 值在 1<K<2 31 之间.最低频率为 fmin=fmc<2 32,本例为 0.0116Hz,这也是本例的频率分辨率; 根据 Nyquist 采样定律,重建信号频率最高可达 fmc/2,但通常取最高频率为 fmax=fmc/3. 1.2 AD9835 芯片内部结构 AD9835 内部结构框图如图 3 所示.它有一个 32 位相位累加器,两个 32 位频率寄存器 F0 和 F1(用于设定 K 值),四个 12 位相位寄存器 P0,P1, P2,P3.程控切换 F0,F1 时,可实现 FSK 和扫频功能;程控切换 P0,P1,P2,P3 时,可实现相位 PSK 调制.余弦函数表储存在 ROM 中. 32 位相位累加器的输出值截取高 12 位后与 12 位相位寄存器 Pi 值相加,构成 12 位的相位地址,去寻址余弦 ROM 表.寻址得到的幅度值经 10 位的 高速 D/A 转换后成为合成余弦信号.输出信号 S 对所有 DAC 输出噪声 N 之比 SNR 主要与 D/A 的位数有关,即与数字量化噪声有关.理论分析可知 10 位 D/A 的 SNR 可达 60.2dB,AD 公司资料给出的 AD9835 实际 SNR 优于 50dB.输出信号总谐波分量畸变量与两主号频率之比 m=fmc/f 有,m 值越
第 29807 篇:应用 DDS 芯片 AD9835 开发的一种高精度频率信号发生器
发布时间:2006 年 5 月 23 日 点击次数:677 来源: 电子技术应用 作者:南京大学电子科学与工程系(210093)聂祥羿 王自强 高国升
AD9851芯片DDS 短波信号发生器
目录摘要 —————————————————————————2 创新之处 ———————————————————————2 关键词 ————————————————————————2 引言 —————————————————————————2 系统工作原理 —————————————————————3 直接数字频率合成 ———————————————————4 DDS 基本原理及性能特点 —————————————————5 采用 DDS 的 AD9851 ———————————————————6 AD9851 的原理 —————————————————————7 AD9851 在信号源中的应用 ————————————————8 AD9851 在本系统的应用电路 ———————————————9 低通滤波器（LPF） ——————————————————10 锁相环频率合成 ———————————————————11 锁相环频率合成 MC145151 在本电路中的应用 ————————12 压控振荡器（VCO） ———————————————————12 缓冲放大器 ——————————————————————13 单片机控制的整体电路 —————————————————14 功率放大 ———————————————————————15 本系统的软件设计 ———————————————————15 总调试 ————————————————————————25 结束语 ————————————————————————25 DDS 短波信号发生器技术指标 ——————————————26 所采用的仪器设备 ———————————————————26 所用软件 ———————————————————————26 参考文献 ———————————————————————26 参考网站 ———————————————————————271DDS 短波信号发生器摘要： 本文主要介绍的是采用直接数字频率合成的短波信号发生器， 它 主要以微电脑控制部分、直接数字频率合成（DDS）部分、数字锁相 环频率合成部分、背光液晶显示部分、功率放大部分等组成。
DDS简介
DDS简介DDS简介DDS 直接数字频率合成技术（Direct Digital Frequency Synthesis，即DDFS，一般简称DDS），是从相位概念出发直接合成所需要波形的一种新的频率合成技术。
目前各大芯片制造厂商都相继推出采用先进CMOS工艺生产的高性能、多功能的DDS芯片，为电路设计者提供了多种选择。
然而在某些场合，专用DDS芯片在控制方式、置频速率等方面与系统的要求差距很大，这时如果用高性能的FPGA器件来设计符合自己需要的DDS电路，就是一个很好的解决方法。
ACEX 1K器件是Altera公司着眼于通信、音频处理及类似场合的应用而推出的芯片系列，总的来看将会逐步取代FLEX 10K 系列，成为首选的中规模器件产品。
它具有如下优点：* 高性能。
ACEX 1K器件采用查找表（LUT）和EAB（嵌入式阵列块）相结合的结构，特别适用于实现复杂逻辑功能和存储器功能，例如通信中应用的DSP、多通道数据处理、数据传递和微控制等。
* 高密度。
典型门数为1万到10万门，有多达49，152位的RAM（每个EAB有4，096位RAM）。
* 系统性能。
器件内核采用2.5V电压，功耗低，能够提供高达250MHz的双向I/O功能，完全支持33MHz和66MHz的PCI局部总线标准。
* 灵活的内部互联。
具有快速连续式、延时可预测的快速通道互连；能提供实现快速加法器、计数器、乘法器和比较器等算术功能的专用进位链和实现高速多扇入逻辑功能的专用级联链。
本次设计采用的是ACEX EP1K50，典型门数50000门，逻辑单元2880个，嵌入系统块10个，完全符合单片实现DDS电路的要求。
设计工具为Altera的下一代设计工具Quartus软件。
另一方面将这个值作为取样地址值送入幅度/相位转换电路（即图1中的波形存储器），幅度/相位转换电路根据这个地址值输出相应的波形数据。
最后经数/模转换和低通滤波器将波形数据转换成所需要的模拟波形。
高性能DDS芯片AD9959及其应用
（４） 可以有一个通道工作在１６电平调制模式， 余下的通道工作在单频模式；
（５） 单频模式下， 可以控制每个通道的 输 出 幅度斜率；
（６） Ｐ２和Ｐ３引 脚 用 于 控 制 输 出 幅 度 斜 率 时 ， 任意两个通道可同时工作在２电平调制模式， 也 可同时工作在线性调频或调相模式；
图２ 单ｂｉｔ两线模式的串口写时序
图３ 双ｂｉｔ模式的串口写时序
６ 电子元器件应用 ２００７．６ ｗｗｗ．ｅｃｄａ．ｃｎ
第９卷 第６期 ２００７年６月
电子元器件应用 Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ＆ Ｄｅｖｉｃｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ
Ｖｏｌ．９ Ｎｏ．６ Ｊｕｎｅ． ２００７
ＣＬＲ ＣＥ
０ 引言
◇ 内置时钟倍频锁相环 （ ４￣２０倍倍频） 。
ＡＤ９９５９是 美 国ＡＤＩ 公 司 最 新 推 出 的 一 款 四 通 道高速直接数字频率合成器。该芯片内部集成了 四个ＤＤＳ核， 因此可对四个内部同步输出通道独 立进行编程。通过一个公用系统时钟在芯片内部 同 步 其 独 立 的 通 道 ， ＡＤ９９５９可 以 对 由 于 模 拟 处 理 （例 如 滤 波 、 放 大） 或 者ＰＣＢ布 线 失 配 而 产 生 的外部信号通道的不均衡进行有效的校正， 从而 使系统工程师用相当少的时间和精力去处理这个 通常很复杂的系统设计问题。
ＡＤ９９５９ 的 四 个 通 道 可 共 享 一 组 寄 存 器 地 址 ， 这种地址共享机制其得可以同时向四个通道的配 置寄存器写入相同的数据。当需要对四个通道进 行不同设置时， 可以通过设置通道使能位来各自 独立地写入每个通道设置的数据。
一个串口通信周期分为指令周期和数据读写 周期两个阶段。首先传送指令阶段的８位指令字， 对应于ＳＣＬＫ的８个上升沿， 然后执行由指令设定 的１～４ 个字节的数据读写， 完成后再等待下一个 指令周期的到来。
DDS介绍
DDS介绍（自己整理）DDS概要1971年，美国学者J.Tierney等人撰写的“A DIGITAL Frequency Synthesizer”-文首次提出了以全数字技术，从相位概念出发直接合成所需波形的一种新给成原理。
限于当时的技术和器件产，它的性牟指标尚不能与已有的技术盯比，故未受到重视。
近1年间，随着微电子技术的迅速发展，直接数字频率合成器（Direct DIGITAL Frequency Synthesis简称DDS或DDFS）得到了飞速的发展，它以有别于其它频率合成方法的优越性能和特点成为现代频率合成技术中的姣姣者。
具体体现在相对带宽宽、频率转换时间短、频率分辨率高、输出相位连续、可产生宽带正交信号及其他多种调制信号、可编程和全数字化、控制灵活方便等方面，并具有极高的性价比。
DDS是直接数字式频率合成器（Direct Digital Synthesizer）的英文缩写。
与传统的频率合成器相比，DDS具有低成本、低功耗、高分辨率和快速转换时间等优点，广泛使用在电信与电子仪器领域，是实现设备全数字化的一个关键技术。
一、DDS原理和结构DDS的基本大批量是利用采样定量，通过查表法产生波形。
DDS的结构有很多种，其基本的电路原理可用图1来表示。
相位累加器由N位加法器与N位累加寄存器级联构成。
每来一个时钟脉冲fs，加法器将控制字k与累加寄存器输出的累加相位数据相加，把相加后的结果送到累加寄存器的数据输入端，以使加法器在下一个时钟脉冲的作用下继续与频率控制字相加。
这样，相位累加器在时钟作用下，不断对频率控制字进行线性相位加累加。
由此可以看出，相位累加器在每一个中输入时，把频率控制字累加一次，相位累加器输出的数据就是合成信号的相位，相位累加器的出频率就是DDS输出的信号频率。
用相位累加器输出的数据作为波形存储器（ROM）的相位取样地址。
这样就可把存储在波形存储器内的波形抽样值（二进制编码）经查找表查出，完成相位到幅值转换。
ad9958参数指标
ad9958参数指标AD9958是一款高性能、高精度的DDS（Direct Digital Synthesizer，直接数字合成器）芯片，其参数指标非常出色，以下是其主要的参数指标：1.频率分辨率：AD9958的频率分辨率高达0.001Hz，这意味着它能够产生非常精确的频率输出。
2.频率范围：AD9958的频率范围非常宽，可以从DC（直流）到320MHz，这使得它能够满足各种应用需求。
3.相位分辨率：AD9958的相位分辨率高达32位，这意味着它可以产生非常精确的相位输出。
4.频率转换速度：AD9958的频率转换速度非常快，可以达到50ns，这使得它能够在短时间内完成频率的快速切换。
5.输出功率：AD9958的输出功率可以达到+14dBm，这使得它能够产生足够强的信号，满足各种应用需求。
6.相位噪声：AD9958的相位噪声非常低，可以在-120dBc/Hz@1kHz处实现，这使得它产生的信号具有非常低的噪声水平。
7.杂散抑制：AD9958的杂散抑制能力非常强，可以达到-70dBc，这使得它产生的信号具有非常低的杂散分量。
8.电源电压：AD9958的电源电压范围为+5V至+36V，这使得它能够适应不同的电源条件。
9.功耗：AD9958的功耗较低，在+3.3V供电时仅为125mW，这使得它能够适用于各种低功耗应用。
10.接口方式：AD9958采用SPI接口进行控制和数据传输，这使得它能够与各种微控制器和其他数字设备进行通信。
总之，AD9958是一款高性能、高精度的DDS芯片，其参数指标非常出色，适用于各种需要高精度频率和相位输出的应用场景，如通信、雷达、电子战、测试测量等领域。
射频dds直接数字频率合成芯片
射频dds直接数字频率合成芯片
射频DDS（直接数字频率合成）芯片是一种集成电路芯片，它
可以通过数字信号直接合成射频信号。
这种芯片通常由数字控制器、相位累加器、数字-模拟转换器（DAC）、滤波器和射频输出级组成。
射频DDS芯片的工作原理是利用数字信号直接控制相位累加器，从
而实现射频信号的合成。
相位累加器会根据输入的数字控制信号累
加相位，然后经过数字-模拟转换器转换成模拟信号，再经过滤波器
进行滤波，最终输出到射频端口。
射频DDS芯片具有很高的频率分辨率和频率调制速度，能够实
现快速、精确的频率合成。
它还具有灵活的调制方式，可以通过改
变输入的数字控制信号来实现频率、相位和幅度的调制。
这种灵活
性使得射频DDS芯片在通信、雷达、无线电等领域有着广泛的应用。
在通信系统中，射频DDS芯片可以用于频率合成、调制解调、
信号发生和信号处理等方面。
在雷达系统中，它可以用于频率多普
勒处理、脉冲压缩和信号发生等方面。
在无线电设备中，射频DDS
芯片可以用于频率合成、频率调制、频谱分析和信号发生等方面。
总的来说，射频DDS芯片作为一种先进的集成电路芯片，具有
高性能、灵活性和广泛的应用前景，对于现代通信、雷达和无线电系统的发展具有重要意义。
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DDS常用芯片，生产线，芯片手册~
常用频率合成器(DDS)芯片型号及特点介绍
随着微电子技术的飞速发展，目前高超性能优良的DDS产品不断推出，主要有Qualcomm、AD、Sciteg和Stanford等公司单片电路（monolithic）。
Qualcomm公司推出了DDS系列Q2220、Q2230、Q2334、Q2240、Q2368，其中Q2368的时钟频率为130MHz，分辨率为0.03Hz，杂散控制为-76dBc，变频时间为0.1μs;美国AD公司也相继推出了他们的DDS系列：AD9850、AD9851、可以实现线性调频的AD9852、两路正交输出的AD9854以及以DDS为核心的QPSK 调制器AD9853、数字上变频器AD9856和AD9857.AD公司的DDS系列产品以其较高的性能价格比，目前取得了极为广泛的应用。
AD公司的常用DDS芯片选用列表见表1.下面仅对比较常用的AD9850芯片作一简单介绍。
表1 AD公司的常用DDS芯片选用列表
AD9850是AD公司采用先进的DDS技术1996年推出的高集成度DDS频率合成器，它内部包括可编程DDS系统、高性能DAC及高速比较器，能实现全数字编程控制的频率合成器和时钟发生器。
接上精密时钟源，AD9850可产生一个频谱纯净、频率和相位都可编程控制的模拟正弦波输出。
此正弦波可直接用作频率信号源或转换成方波用作时钟输出。
AD9850接口控制简单，可以用8位并行口或串行口经、相位等控制数据。
32位频率控制字，在125MHz 时钟下，输出频率分产率达0.029Hz。
先进的CMOS工艺使AD9850不仅性能指标一流，而
且功耗少，在3.3V供电时，功耗仅为155mW。
扩展工业级温度范围为-40～+85摄氏度，其封装是28引脚的SSOP表面封装。
AD9850采用32位相位累加器，截断成14位，输入正弦查询表，查询表输出截断成10位，输入到DAC。
DAC输出两个互补的模拟电流，接到滤波器上。
调节DAC满量程输出电流，需外接一个电阻Rset，其调节关系是Iset=32（1.248V/Rset），满量程电流为10～20mA。