AD9850概要
AD9850是AD公司生產(chǎn)的最高時鐘為125MHz、采用先進的CMOS技術(shù)的直接頻率合成器，主要由可編程DDS系統(tǒng)、高性能數(shù)模變換器（DAC）和高速比較器3部分構(gòu)成，能實現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成。
AD9850內(nèi)部結(jié)構(gòu)
AD9850的芯片功能框圖如圖2所示。
AD9850芯片內(nèi)包括高速DDS.10位DAC.頻率/相位數(shù)據(jù)寄存器。數(shù)據(jù)輸入寄存器。比較器等，在125MHz參考時鐘下，AD9850經(jīng)過高速的DDS核心芯片能產(chǎn)生一個32位頻率調(diào)整控制字可使AD9850的輸出頻率達0.0291Hz;并能提供了5bits的相位控制位，它能使輸出相位以180°.90°.45°.22.5°.11.25°或是它們?nèi)我饨M合的增量改變.AD9850的電路結(jié)構(gòu)允許產(chǎn)生頻率值是參考時鐘的一半的輸出，并且輸出的頻率能用數(shù)控方式以每秒產(chǎn)生23000000個新頻率的速度變化.AD9850芯片內(nèi)的比較器構(gòu)成能接收經(jīng)外部低通濾波后的DAC轉(zhuǎn)換輸出，可以產(chǎn)生一個低抖動的方波輸出的裝置，因此AD9850用作時鐘發(fā)生器十分方便。頻率/相位數(shù)據(jù)寄存器。數(shù)據(jù)輸入寄存器在外部的頻率更新時鐘和字加載時鐘的控制下進行頻率控制字的輸入和更新，使芯片輸出所要求的頻率和相位.
AD9850的工作原理
AD9850內(nèi)含可編程DDS系統(tǒng)和高速比較器，可實現(xiàn)全數(shù)字編程控制的頻率合成。
可編程DDS系統(tǒng)由相位累加器和正弦查表組成，其相位累加器由一個加法器和一個N位的相位寄存器組成，N一般為24~32;實質(zhì)上是一個可變模的計數(shù)器，即DDS相位增量的個數(shù)在計數(shù)器收到每一個時鐘脈沖時被存儲起來，當(dāng)計數(shù)器溢出時，它就回到初態(tài)并使用相位累加器輸出到相鄰值。頻率控制字能設(shè)置計數(shù)器的模，它決定了相位增量的大小。相位增量在每個時鐘到來時便在相位累加器中相加，相位增量越大，則累加器溢出的速度越快，產(chǎn)生的輸出頻率越高。
AD9850采用32位的相位累加器，AD9850利用改進的，獨有的算法，把14bits已截斷的相位累加器的輸出轉(zhuǎn)變成適當(dāng)?shù)挠嘞抑?，?jīng)片內(nèi)高速的10bitDAC轉(zhuǎn)換器，可得到模擬正弦波。這個獨特的算法使用一個簡化了的ROM表和DSP技術(shù)等功能，有助于縮小AD9850的體積和功耗。輸入。輸出。參考時鐘和頻率控制字的關(guān)系如下：
AD9850引腳及功能
AD9850的控制字與控制時序
AD9850有40位控制字，32位用于頻率控制，5位用于相位控制。1位用于電源休眠（Powerdown）控制，2位用于選擇工作方式。這40位控制字可通過并行方式或串行方式輸入到AD9850，圖4是控制字并行輸入的控制時序圖，在并行裝入方式中，通過8位總線A0…D7將可數(shù)據(jù)輸入到寄存器，在重復(fù)5次之后再在FQ-UD上升沿把40位數(shù)據(jù)從輸入寄存器裝入到頻率/相位數(shù)據(jù)寄存器（更新DDS輸出頻率和相位），同時把地址指針復(fù)位到第一個輸入寄存器。接著在W-CLK的上升沿裝入8位數(shù)據(jù)，并把指針指向下一個輸入寄存器，連續(xù)5個W-CLK上升沿后，W-CLK的邊沿就不再起作用，直到復(fù)位信號或FQ-UD上升沿把地址指針復(fù)位到第一個寄存器。在串行輸入方式，W-CLK上升沿把25引腳的一位數(shù)據(jù)串行移入，當(dāng)移動40位后，用一個FQ-UD脈沖即可更新輸出頻率和相位。圖5是相應(yīng)的控制字串行輸入的控制時序圖。
AD9850的復(fù)位（RESET）信號為高電平有效，且脈沖寬度不小于5個參考時鐘周期。AD9850的參考時鐘頻率一般遠高于單片機的時鐘頻率，因此AD9850的復(fù)位（RESET）端可與單片機的復(fù)位端直接相連。
值得一提的是：用于選擇工作方式的兩個控制位，無論并行還是串行最好都寫成00，并行時的10、01和串行時的10、01、11都是工廠測試用的保留控制字，不慎使用可能導(dǎo)致難以預(yù)料的后果。
ad9850應(yīng)用電路一
AD9850的40位頻率/相位控制字可通過并行或串行兩種方式送入器件。選用并行傳輸方式，充分發(fā)揮芯片AD9850的高速性能。在并行方式下連續(xù)輸入 5次數(shù)據(jù)，每次輸入8位（1 Byte），將40位頻率/相位控制字送入器件。系統(tǒng)中，單片機通過數(shù)據(jù)鎖存器和控制鎖存器來實現(xiàn)對AD9850模塊的控制，數(shù)據(jù)鎖存器打開時，控制鎖存器關(guān)閉，此時傳輸數(shù)據(jù);控制鎖存器打開時，數(shù)據(jù)鎖存器關(guān)閉，此時根據(jù)AD9850的時序?qū)_CLK、FQ_UD、RESET執(zhí)行相應(yīng)的操作。單片機 89C52控制AD9850工作連線圖，如圖3所示。
ad9850應(yīng)用電路二
總線方式并行接口占用的單片機資源較少，而且本設(shè)計中信號發(fā)生器只是作為單片機控制模塊的外圍擴展模塊之一，因此AD9850工作在控制字并行輸入方式。此時，AD9850僅作為一擴展芯片只占用一個地址。其原理圖如圖4所示。
ad9850應(yīng)用電路三
AD9850 時鐘發(fā)生器在擴頻接收器中的應(yīng)用
ad9850應(yīng)用電路四
AD9850是美國AD公司生產(chǎn)的高集成度的DDS合成芯片。它采用32位相位累加器，截斷成14位，輸入正弦查詢表，查詢表輸出截斷成10位，輸入到DAC。DAC輸出兩個互補的模擬電流，接到濾波器上。但是AD9850直接產(chǎn)生的信號幅度只有2V左右，而且是單極性的。而測試的時候需要的是雙極性的正弦信號，因此DDS輸出的信號還要經(jīng)過隔直和放大。AD9850輸出的信號經(jīng)過RC高通濾波器，將直流分量濾除，輸出交流信號，再經(jīng)放大器放大，電壓跟隨，輸出幅度適當(dāng)、帶載能力較強的信號源。電路如圖所示。
