構(gòu)成信號發(fā)生器的DDS和變換器
你只要知道相位和主時鐘頻率,就能利用上述這一公式產(chǎn)生各種輸出頻率。相位累加器提供28位線性相位。輸出正弦波的振幅系數(shù)存儲在正弦系數(shù)ROM中。DAC將正弦波變換成模擬域。如果對ROM旁路,則AD9834就可輸出三角波形,而不是輸出正弦波形。AD9834也可輸出方波波形。圖2示出了該電路輸出的各種波形。如圖1所示,IOUT引腳(即引腳19)可輸出正弦/三角波形,SIGN_BIT_OUT引腳(即引腳16)可輸出方波。你只要給頻率寄存器寫入信息,就可對DDS編程,于是AD9834的模擬輸出為:fOUT=fMCLK/288×(頻率寄存器字)。
DDS的輸出信號具有28位分辨率,所以可達(dá)到0.1Hz的有效頻率步長,最大可能達(dá)到大約1MHz。圖2示出了三種典型波形輸出。要用2個相位寄存器才能達(dá)到12位相位分辨率。這兩個相位寄存器可使信號發(fā)生如下相移:相移=2π/4096×(相位寄存器字)。
50MHz晶體振蕩器為DDS提供基準(zhǔn)時鐘信號。DDS的輸出級是一個以外部電阻為負(fù)載的電流輸出DAC。一個200Ω的電阻可產(chǎn)生所需的峰-峰電壓范圍。DDS的輸出端是通過電容器C1實現(xiàn)交流耦合的。這種Micro Converter內(nèi)含兩個片上12位DAC。DAC1通過R5改變電流,從而可通過FSADJUST引腳調(diào)整DDS的滿刻度電流??刂艱DS DAC滿刻度電流的公式是:IOUT(滿刻度)=18×I×R5。DAC、Micro Converter的內(nèi)部基準(zhǔn)和運放2用來對DDS的輸出電壓進(jìn)行失調(diào)控制。你可對達(dá)到±10V的這一直流失調(diào)電壓進(jìn)行編程,分辨率為10位。當(dāng)R1=R2,運放2的增益為8時,運放2的輸出為:VOUT=[DAC輸出 - (VREF/2)]×8,從而可獲得±10V的失調(diào)范圍。
電阻器R6 ~ R9用來控制運放3的增益。運放3的增益視上述電阻的接入與斷開情況而定,而上述電阻的接入與斷開則是利用Micro Converter上的RDRIVE引腳來實現(xiàn)的。這一操作可使可編程有效輸出振幅達(dá)到±10Vp-p。因此,該電路可輸出編程的正弦波和三角波,其中包含直流失調(diào)電壓,并能設(shè)定大約±10V的峰-峰振幅。SIGN-BIT-OUT引腳上的方波輸出信號具有0~5V的振幅。低頻工作時,低通濾波器通常用來濾除基準(zhǔn)時鐘頻率、寄生信號和其他鏡像信號。
對于輸出信號需要放大的應(yīng)用來說,你應(yīng)在增益級之前使用窄帶濾波器濾除不希望有的噪聲。一個三階濾波器足以濾除大多數(shù)這種無用噪聲。圖3示出了輸出信號的典型頻譜圖。該電路應(yīng)用范圍很廣,從信號波形產(chǎn)生到數(shù)字調(diào)制,不一而足。你可將該電路用于掃描設(shè)備以及將頻率作為激勵信號來確定電路諧振的諧振設(shè)備。另一種應(yīng)用是用作DLL系統(tǒng)的基準(zhǔn)振蕩器。