用AD9850激励的锁相环频率合成器

集成 电路应用用 AD 9850 激 励 的 锁 相 环 频 率 合 成 器山东省济南市72655 部队(250022) 司朝良 摘要: 提 出了一种 DDS 和 PLL 相结合的频率合成方案 ，介绍了DDS 芯片’AD 9850 的基本工作原理、性能特点及引脚功能，给 出了以 AD 9850 作为参考信号源的锁相环频率合成器实例，并对该频率合 成器的硬件 电路 和软件编程进行 了简要说 明 关健词 : DDS锁相环频率合成器数据寄存器 以 DDS ( 直接 数 字 合 成 ) 激励 的 PLL 锁 相环 )频率合成器，是用 DDS 作为参考信号源，将DDS 和 PLL组合在一起的一种独特的频率合成器方案: 它综合 了DDS 和 PLL 频率合成器的优点 ，具有极高的频率分辨率 、极短的换频时问和较 好 的噪声 性 能 ，而且频 率范 围宽 、控 制灵活 是 应用 于雷 达 、通 信 等 领域 中的一 种较 为先进的频率合成方案其电路原理框图如图 1听 示 我 们在实 际 工作 中 ，以美 国 AD 公 司生 产C L K INFQ !1的 DDS 芯片AD 9850 和 MITEL 公司的 PLL 芯片 8 4Y 3tSP 8858为核心，完成了一款高性能的DDS +PLL MAIi川的频率合成器的设计与试验，并将其应用于一无线测 量接收机 中 ，收到 了极好的效果 。 卜面介绍 AD 9850 的基本工作京理和引脚功能等 ，并给出频率合成器实例的方案组成fpl 行数 据输 入W C L K图 2 AD9850 原理框 图式 中 ，Af 为 32 位 频 率 控 制 字 的 值 ，F-为 工 作时 钟2控 制方 式 AD 9850 内部 的 5 个 8 位寄存 器构成一 个 40 位的 图 l 频率合成器原理框图1 AD 9850 的工作原理与引脚功能，1 基本 工作原理 AD 9850 采用先进的 DDS 技术，在内部集成了 32位 相位 累加 器 、14 位正/ 余 弦 查 询 表和 高性 能 的 10位 D/ A 转换器以及一个高速比较器，其原理框图见图 2: 它通过并日或串口写人的频率控制字来设定相位累加器的步长大小 ，相位累加器输出的数字相位通过查找正/ 余弦查询表得到所需频率信号的采样值 ，然后通过 D/ A 变换 ，输出所需频率的正弦波信号。还可以通过高速比较器将该正弦波信号转换成方波，作为时钟信 号输 出。 输 出信号的频 率 F-由下式确定 : F- 二△了" F- / 2"( 1) 《电子技术应用》2001年第 10 期四通工控 数据寄存器 ，储存来 自外部数据总线的数据和控制 字 ，其中 32 位为频率控制字 、s 位为相位调制字 、1 位是电源休眠(power down)功能控制 ，另 2 位储存工 厂保留码( 用户编程时，应将其设定为“00" ) 。寄存器 可通过并行或串行方式装载。 并行方式是在使能信号 FQ-UD和写脉冲WCLK 的控制下，通过 8 位数据总线 DO- D7 分五次来完成 全部 40 位数据的输人 。其 工作时序图见 图 3。在 FQ_ UD 的上升沿，40 位数据从输人寄存器打人数据 寄存 器 ，同时将 地址 指针复位到第 一个输 人寄存器。 随后 ，在 WCLK 的上升沿写人第一组 8 位数，并把指 针指向 卜一个输人寄存器。连续五次装载以后，WCLK 的上升沿无效 ，直到复位信号 Reset有效或者 FQ_ UD 的上升沿再次来到。A- B 软起动器经销商 (010)62626144 62626145 69万方数据集成 电路应用DATA跳睡番之回 诬公:吵 巨今巨弓邃瓢WCLK I 口 Lj - L-J ] ~日 瞬黔瞬}FQ LD一 一一 图 3并行 输入方 式 串行输 人方式 如图 4 所示 ，在 WCLK 的 上升 沿 ，40 位数据 由低 位到高位 依次 从引 脚 25 ( D7 ) 移 入到输人寄存器，并在 FQ_UD 的脉冲作用下，一次性打人到数据寄存 器 ，以更新芯 片的输 出频率 〔或相位 )DATA脚趁粉诬弓江弓诬乡乞二二乡诬酬瓤撇 D3 D2 D !LS B DO DGND D V DD W C L KFQesUDC LK IN A GND AV D D R set QOUTQOUTBD4D5D 6D7 MSB/SERIA L LOAD【兀盗NDD V D DRE S ETIOUTK 比TB 、 、A GN D户V D DDAC BL(NC)VINPV ...