AD9850概要
AD9850是AD公司生產(chǎn)的最高時(shí)鐘為125MHz、采用先進(jìn)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(shí)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(shí)鐘下，AD9850經(jīng)過高速的DDS核心芯片能產(chǎn)生一個(gè)32位頻率調(diào)整控制字可使AD9850的輸出頻率達(dá)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(shí)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(gè)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(gè)低抖動(dòng)的方波輸出的裝置，因此AD9850用作時(shí)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(shí)鐘和字加載時(shí)鐘的控制下進(jìn)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(shí)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(gè)加法器和一個(gè)N位的相位寄存器組成，N一般為24~32;實(shí)質(zhì)上是一個(gè)可變模的計(jì)數(shù)器，即DDS相位增量的個(gè)數(shù)在計(jì)數(shù)器收到每一個(gè)時(shí)鐘脈沖時(shí)被存儲(chǔ)起來，當(dāng)計(jì)數(shù)器溢出時(shí)，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(jì)數(shù)器的模，它決定了相位增量的大小。相位增量在每個(gè)時(shí)鐘到來時(shí)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(jìn)的，獨(dú)有的算法，把14bits已截?cái)嗟南辔焕奂悠鞯妮敵鲛D(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(gè)獨(dú)特的算法使用一個(gè)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)把地址指針復(fù)位到第一個(gè)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(gè)輸入寄存器，連續(xù)5個(gè)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(gè)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(dòng)40位后，用一個(gè)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(shí)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(gè)參考時(shí)鐘周期。AD9850的參考時(shí)鐘頻率一般遠(yuǎn)高于單片機(jī)的時(shí)鐘頻率，因此AD9850的復(fù)位（RESET）端可與單片機(jī)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(gè)控制位，無論并行還是串行最好都寫成00，并行時(shí)的10、01和串行時(shí)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(jī)通過數(shù)據(jù)鎖存器和控制鎖存器來實(shí)現(xiàn)對AD9850模塊的控制，數(shù)據(jù)鎖存器打開時(shí)，控制鎖存器關(guān)閉，此時(shí)傳輸數(shù)據(jù);控制鎖存器打開時(shí)，數(shù)據(jù)鎖存器關(guān)閉，此時(shí)根據(jù)AD9850的時(shí)序?qū)_CLK、FQ_UD、RESET執(zhí)行相應(yīng)的操作。單片機(jī) 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(jī)資源較少，而且本設(shè)計(jì)中信號發(fā)生器只是作為單片機(jī)控制模塊的外圍擴(kuò)展模塊之一，因此AD9850工作在控制字并行輸入方式。此時(shí)，AD9850僅作為一擴(kuò)展芯片只占用一個(gè)地址。其原理圖如圖4所示。
ad9850應(yīng)用電路三
AD9850 時(shí)鐘發(fā)生器在擴(kuò)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?cái)喑?4位，輸入正弦查詢表，查詢表輸出截?cái)喑?0位，輸入到DAC。DAC輸出兩個(gè)互補(bǔ)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(shí)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(qiáng)的信號源。電路如圖所示。
