詳細(xì)原理解析附內(nèi)部寄存器說明

基于AD9833的高精度可編程波形發(fā)生器系統(tǒng)設(shè)計(jì)1引言頻率合成器在通信、雷達(dá)和導(dǎo)航等設(shè)備中既是發(fā)射機(jī)的激勵(lì)信號(hào)源,又是接收機(jī)的本地振蕩器；在電子對(duì)抗設(shè)備中可作為干擾信號(hào)發(fā)生器；在測(cè)試設(shè)備中則作為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)源;因此頻率合成器被稱為許多電子系統(tǒng)的“心臟”;而設(shè)計(jì)高精度,易于操作的頻率合成器則是核心,因此,這里提出了一種基于DDSAD9833的高精度波形發(fā)生器系統(tǒng)解決方案;用戶可直接編輯設(shè)置所需的波形頻率和峰峰值等信息,利用串口將配置信息發(fā)送到電路板,實(shí)時(shí)控制波形;該系統(tǒng)設(shè)計(jì)已成功應(yīng)用于某型雷達(dá)測(cè)波;AD9833無需外接元件,輸出頻率和相位可通過軟件編程設(shè)置,易于調(diào)節(jié);其頻率寄AD9833的內(nèi)部電路主要有數(shù)控振蕩器NCO、頻率和相位調(diào)節(jié)器、SineROM、D／A轉(zhuǎn)換器、電壓調(diào)整器;AD9833的核心是28位的相位累加器,它由加法器和相位寄存器組成,而相位寄存器是按每個(gè)時(shí)鐘增加步長(zhǎng),相位寄存器的輸出與相位控制字相加后輸入到正弦查詢表地址中;正弦查詢表包含1個(gè)周期正弦波的數(shù)字幅值信息,每個(gè)地址對(duì)應(yīng)正弦波中O;~360°內(nèi)的1個(gè)相位點(diǎn);查詢表把輸入的地址相位信息映射成正弦波幅值的數(shù)字量信號(hào),驅(qū)動(dòng)D／A轉(zhuǎn)換器輸出模擬量;G輸出正弦波的相位為2π／4096xPHASEREG,其中PHASEREG是所選相位寄存器的值;輸出正弦波的峰峰值固定．約600mV,且正弦波不是標(biāo)準(zhǔn)正弦波,即波谷是0V,而不是負(fù)電壓;因此,輸出正弦波為：頻率穩(wěn)定度和頻率波動(dòng),因此,采用電壓型控制晶體振蕩器,其頻率穩(wěn)定度高達(dá)+20ppm,溫度補(bǔ)償晶體振蕩器可達(dá)±1~+20ppm,恒溫箱晶體振蕩器和數(shù)字補(bǔ)償晶體振蕩器小于±lppm;考慮性能和成本因素,采用溫度補(bǔ)償型控制晶體振蕩器;DDSl、DDS2的輸出信號(hào),以及這兩者輸出信號(hào)相疊加后的輸出信號(hào);模擬多選器輸出為了控制輸出正弦波峰峰值,引入數(shù)字電位器,實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出信號(hào)的分壓,通過調(diào)節(jié)數(shù)字電位器抽頭位置．改變抽頭電壓值;采用ADI公司的AD5160型數(shù)字電位器,IS根據(jù)兩路信號(hào)的獨(dú)立輸出或疊加的輸出設(shè)置模擬多選器;該系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)：2路獨(dú)立的正弦波輸出,以及兩者疊加輸出,可分別獨(dú)立斷開；輸出正弦波頻率,初始相位、峰峰值、信號(hào)通斷均由用戶編程設(shè)置控制;輸出正弦波最大頻率高于100kHz,調(diào)節(jié)細(xì)度為0．004Hz,輸出的正弦波峰峰值為0~500mV,調(diào)節(jié)細(xì)度為2mV；輸出信號(hào)頻率的穩(wěn)定度小于10ppm,頻率誤差小于O．0lHz,頻率波設(shè)置問題;利用上位機(jī)軟件可靈活設(shè)置所需波形的峰峰值、頻率等;與通用信號(hào)源相比,該系統(tǒng)設(shè)計(jì)減少了按鍵面模板以及液晶顯示的成本．將面模板的模擬控制改為PC件采用VB以AD9833為頻率信號(hào)源的核心實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定度、高精度、高分辨率的信號(hào)發(fā)生器系統(tǒng);該系統(tǒng)設(shè)計(jì)與一般信號(hào)源相比,體積縮小,設(shè)計(jì)和使用靈活方便,已成功應(yīng)用于某型雷達(dá)測(cè)速儀測(cè)試設(shè)備;因此,基于AD9833的各類信號(hào)源必定有著廣闊的應(yīng)用前景~寄存器的頻率和相位表3：頻率/相位寄存器標(biāo)記述FREQ028Bits頻率寄存器0;當(dāng)FSELECT位=0時(shí),該寄存器定義了MCLK的頻率,輸出頻率為一小部分28BitsFSELECT位=1,這個(gè)寄存器定義MCLK的頻率,PHASE0相位偏移寄存器0;當(dāng)PSELECT位=0時(shí),該寄存器的內(nèi)容被添加到相位1相位偏移寄存器1;當(dāng)PSELECT位=1,該寄存器的內(nèi)容被添加到累ASEREGPHASEREGD表四;頻率寄存器位如果用戶希望改變頻率登記的全部?jī)?nèi)容的,連續(xù)兩次寫入到同一個(gè)地址后,必須進(jìn)行于表五SDATAInput結(jié)果輸入字0010000000000000控制字寫入D15,D14=00,B28D13=1,HLBD12的=x0100000000000000FREQ0寫D15,D14=01,14個(gè)最低有效位=000000100000000111111FREQ0寫D15,D14=01,14個(gè)最高有效位=003FD12的在確定了其中14個(gè)控制寄存器位被改變;這方面的例子是表六表七所示;結(jié)結(jié)果輸入字0000000000000000控制字寫入D15,D14=00,B28D13=0;HLBD12的=0,即最低有效位FREQ1寫D15,D14=10,14個(gè)最低有效位=3FFF1011111111111111SDATAInputSDATAInputSDATAInput結(jié)果輸入字0001000000000000=0,HLBD12=1,即最高有效位0100000011111111FREQ0寫MSB=00FFD15,D14=01,14個(gè)器確定哪一階段被加載表八;相位寄存器復(fù)位功能的復(fù)位功能適當(dāng)?shù)膬?nèi)部寄存器復(fù)位為“0”,以提供一個(gè)模擬輸出的中點(diǎn);復(fù)位不重置的相位,頻率,或控制寄存器;當(dāng)AD9833通電后,部分應(yīng)該被重置;要重置AD9833,設(shè)置復(fù)位位為“1;”采取的部分進(jìn)行復(fù)位,設(shè)置位為“0”;DAC的一個(gè)信號(hào)會(huì)出現(xiàn)在輸出8MCLK的周期復(fù)位后設(shè)置為“0;“表九;應(yīng)用復(fù)位RESETBit0沒有復(fù)位應(yīng)用1內(nèi)部寄存器復(fù)位睡眠功能使用節(jié)的AD9833,在不關(guān)機(jī)可以減少電力消耗;這是使用的睡眠功能;斷電的部分是該芯片,可以是內(nèi)部時(shí)鐘和DAC;位所需的睡眠功能是表十所述表⑩;休眠功能SLEEPSLEEP1SLEEP2結(jié)果00不掉電,不休眠01DAC掉電10內(nèi)部時(shí)鐘禁用11這兩個(gè)DAC的斷電和內(nèi)部時(shí)鐘失效AC要要這樣就可以關(guān)機(jī),以減少電力消耗~內(nèi)部時(shí)鐘禁用新的頻率,相位和控制字可以寫的部分時(shí),SLEEP1控制位是活躍;在同步時(shí)鐘仍然活躍,這意味著選擇的頻率和相位寄存器還可以改變使用的控制位;設(shè)置SLEEP1位為“0”使MCLK的;所做的任何更改選民登記冊(cè),而SLEEP1活躍將在一定的時(shí)間延遲后ADVOUT選擇的產(chǎn)出是：最高位DAC的輸出數(shù)據(jù),正弦輸出,或一個(gè)三角形釋,并在表十一;AC~正弦輸出該單ROM是用來轉(zhuǎn)換成振幅的相位信息,從信息的頻率和相位寄存器,結(jié)果在一個(gè)正弦信號(hào)在輸出端;擁有一個(gè)正弦輸出VOUT端子從,設(shè)置模式的D1位為“0”和OPBITEND為“0”;~三角輸出該單ROM可以繞過以便截?cái)嗍抗贁?shù)字輸出被發(fā)送到DAC;在這種情況下,輸出不再是OPBITENBitOPBITENBitMODEBitDIV2BitVOUTPin00X正弦波01X三角波100DAC數(shù)據(jù)的MSB/201DAC數(shù)據(jù)的MSB11X保留的~應(yīng)用由于各種輸出選項(xiàng),可從部分中,AD9833可以配置以滿足各種應(yīng)用;合適的其中一個(gè)地區(qū),AD9833是在調(diào)制應(yīng)用;該器件可用于執(zhí)行l(wèi)ation,如簡(jiǎn)單的FSK模塊化的;更復(fù)這兩個(gè)頻率的AD9833寄存器裝載的價(jià)值是不同的;一個(gè)頻率將代表空間頻率,而其他將代表該商標(biāo)的頻率;使用了AD9833的控制寄存器位FSELECT的,用戶可以調(diào)節(jié)這兩個(gè)值之間的載波頻率;AD9833有兩個(gè)階段的選民登記冊(cè),這使部分履行云芝多糖;相移鍵控,載波頻率是相移,相位調(diào)制器被改為由一個(gè)數(shù)額,涉及的位流被輸在,該器件可用于產(chǎn)生方波消費(fèi);憑借其低電流,一部分是本地振蕩器適合appli-陽離子其中一個(gè)可以作為;~接地和布局印刷電路板,電路板AD9833房屋的設(shè)計(jì)應(yīng)該是這樣的模擬和數(shù)字部分分離,僅限于某些地區(qū);這有利于方便地使用分離的地平面可以;最低限度的蝕刻技術(shù)是一般飛機(jī)的最佳理由,因?yàn)樗峁┝俗詈玫钠帘?數(shù)字和模擬地面飛機(jī)只應(yīng)加入一個(gè)地方;如果AD9833是唯一的設(shè)備要求1AGND的到DGND連接,然后在地面的飛機(jī)應(yīng)該是在AGND要AGND的到,連接應(yīng)只在一點(diǎn),一星一點(diǎn)地應(yīng)AD9833建立了盡可能接近到;避免設(shè)備運(yùn)行下的數(shù)字線路這些夫婦到死的噪音;模擬地平面應(yīng)允許AD9833下運(yùn)行,以避免噪聲耦合;該電源線的AD9833應(yīng)使用盡可能大的軌道,以提供低阻抗路徑,降低供電線路故障的影響上;快速開關(guān)信號(hào)的時(shí)鐘,例如,應(yīng)與數(shù)字地屏蔽,以避免放射,荷蘭國(guó)際集團(tuán)董事會(huì)噪音的其他部分;避免交叉數(shù)字和模擬信號(hào);董事會(huì)痕跡的對(duì)立應(yīng)該運(yùn)行在彼此成直角;這將減少饋通董事會(huì)通過的