詳解雙路信號源及配置平臺設計
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2濾波器及AD9958輸出電路設計
2.1 LC橢圓低通濾波器的設計
DDS數字式的結構特點也帶來了輸出雜散的問題。雜散的來源有：
1)DAC輸出非理想。
2)參考時鐘。
3)幅度量化誤差。
4)相位截斷。
相位截斷雜散以及與相位—幅度轉換過程相關的雜散是DDS設計中的有限相位和幅度分辨率造成的結果，對于高性能DDS可以忽略，因而雜散的主要來源是DAC非理想和參考時鐘。其中DAC輸出功率與量化噪聲比可用下式計算：
式中SQR為信噪比，B為DAC分辨率位寬，FFS為DAC輸出滿量程分數（常見值為1/2,1/4,1/8/,1/16）。
在時鐘為300MHz，輸出為80MHz時，DAC采樣輸出幅度譜如圖4所示。
圖4采樣輸出譜分析
對AD9958器件模型進行仿真分析，在無輸出濾波器條件下得到的仿真結果如圖5所示。
圖5直接輸出頻譜及時域波形
圖中PPT表示相位截斷雜散，DAC Images表示輸出鏡像頻率造成的雜散，DH2、DH3分別是二、三次諧波引起雜散，可見雜散分量主要由鏡像頻率分量引起。雜散數據表如表1所示。
從數據表中可知相位截斷（PPT）雜散為（-70.017dBc），可以忽略。在DAC輸出插入低通濾波器后，AD9958輸出會明顯改善，輸出譜及波形如圖6所示。
圖6濾波后輸出頻譜及時域波形
根據AD9958性能參數，所需設計的低通濾波器指標如下：
類型：橢圓LC濾波器
通帶截止頻率：fc=200MHz
通帶紋波：ε=0.3
阻帶及衰減fs=230MHz，50dB
輸入輸出匹配阻抗：100Ω
最終設計出的濾波器結構參數及仿真結果如圖7(a)、(b)所示。
圖7(a)7階橢圓低通濾波器結構及參數
圖7(b)7階橢圓低通濾波器幅頻響應
2.2 信號源輸出電路
由于AD9958頻率輸出是一個電流型輸出，等效模型為內阻為100KΩ的電流源。DAC輸出電流的滿量程值由外部電阻RSET決定，計算公式如下：
而需要設計的信號源是電壓型輸出并能提供一定的輸出驅動能力，所以需要對ADC輸出進行轉換，并在濾波器后插入緩沖放大器。若采用中心抽頭變壓器進行電流電壓變換，在低頻時會造成插入損耗過大，固直接通過終端電阻來轉換。輸出驅動放大器采用高速放大器ADA4891-2。
ADA4891是一款CMOS、高速、高性能、低成本放大器，具有單電源供電，輸入電壓范圍可擴展至負電源軌300mV以下，軌到軌輸出級使輸出擺幅可以達到各供電軌50mV以內，以提供最大的動態范圍，線性輸出電流150mA（-50dBc時），-3dB帶寬為240MHz，功耗僅為4.4mA。最終設計的輸出電路如圖8所示。
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