基于AD9852的基準源設計

DDS的基本工作原理是：相位累加器在N位頻率控制字FTW的控制下，以參考時鐘頻率fc為采樣率，產生待合成信號的數字線性相位序列，將其高M位作為地址碼通過正弦查詢表ROM變換，產生L位對應信號波形的數字序列S(n)，再由數模轉換器將其轉換為階梯模擬電壓波形S(t)，最后由具有內插作用的低通濾波器LPF將其平滑為連續的正弦波形作為輸出。FTW和fc時鐘頻率共同決定了DDS輸出信號的頻率fo，它們之間關系滿足：

由上可知，DDS技術可以理解為數字信號處理中信號綜合的硬件實現問題，即給定信號幅度、頻率、相位參數，產生所需要的信號波形。從系統的角度可以認為是給定輸入時鐘fc和頻率控制字FTW，輸出某一對應的正弦信號。另外，也可以認為DDS是一個可變的程序小數分頻器。
本文中的DDS芯片采用的是Analog Device公司生產的AD9852芯片，時鐘頻率最高可以達到300MHz，內部集成了12位DAC，相位累加器的位數為48位，并且具有FSK，PSK等數字調制功能。AD9852是具有高集成度的DDS芯片，內部結合有高速性能的DAC和一個比較器，構成了一個數字可編程的合成器。當給定一個精確的參考時鐘源時，AD9852就會產生一個高穩定度，頻率、相位及幅度均可編程的正弦波輸出。AD9852的頻率控制字達到48位，使其頻率分辨率可達1μHz。其相位截斷到17位，使得AD9852具有極好的自由雜散動態范圍SFDR。AD9852還提供14位的數字控制的相位調制。其結構框圖如圖4所示。

整機上電復位后，為設置某一頻率值，需要將頻率控制字從高位至低位依次以并行方式寫入AD9852的地址04h至地址09h，VreilogHDL程序代碼如下：

2．3 幅度控制設計
AD9852內嵌電流輸出型DAC，改變其輸出幅值有兩種方法：1)AD9852的輸出最大幅值由連接至56引腳的電阻Rset決定，最大滿擺幅輸出電流為20mA，電阻Rset與輸出電流Iout的關系為：Iout=39．9／Rset；2)AD9852的地址21h、22h為幅度控制寄存器，更改其控制字即可改變輸出信號幅值。