一種基于AD9857的信號發(fā)生器的設計

3 AD9857結(jié)構(gòu)與功能描述
AD9857是美國模擬器件公司生產(chǎn)的一款14 bit高性能的數(shù)字上變頻器，其內(nèi)部時鐘速率達200 MHz，具有優(yōu)異的動態(tài)特性，可實現(xiàn)4倍到20倍可編程的參考時鐘倍頻；內(nèi)部集成一個32 bit正交DDS，實現(xiàn)8 bit的輸出幅度控制；AD9857由3．3 V單電源供電，具有簡單的控制接口，其功能框圖如圖2所示。

圖2中，AD9857由I、Q數(shù)據(jù)分離、級聯(lián)積分梳狀CIC(cascaded integrator comb)濾波、可編程內(nèi)插、正交調(diào)制器、DDS核、輸出濾波、DAC模塊、時鐘控制模塊、定時和控制等部分構(gòu)成。該器件可工作于正交調(diào)制、單音及內(nèi)插 DAC 3種工作模式，選擇不同的丁作模式其內(nèi)部相應部分電路發(fā)生作用。當AD9857 工作于正交調(diào)制模式時，并行數(shù)據(jù)端口輸入的I、Q數(shù)據(jù)在其分離模塊中分離為I、Q兩路數(shù)據(jù)。這兩路數(shù)據(jù)經(jīng)反CIC、4倍內(nèi)插、可編程CIC后，與DDS核送來的正弦、余弦信號正交調(diào)制，并由 DAC模塊輸出；當AD9857 工作于單音模式下，DDS核由軟件設定控制字后產(chǎn)生相應頻率的采樣值，并經(jīng)DAC模塊輸出所需模擬信號。當AD9857 工作于內(nèi)插DAC模式時，僅有I通道工作。這時，來自并口的14bit數(shù)據(jù)經(jīng)濾波和內(nèi)插處理后，由DAC模塊輸出模擬信號。在設計信號發(fā)生器時，可根據(jù)所需產(chǎn)生的信號，通過軟件選擇相應的工作模式。

4 利用AD9857設計信號發(fā)生器翻
根據(jù)圖1信號發(fā)生器的原理框圖可知，其外部硬件電路生成模擬信號，這樣，信號發(fā)生器是由AD9857與相關的外圍電路共同實現(xiàn)中頻信號，其核心電路如圖3所示。

圖3中，利用CON_DATA端口輸入的數(shù)據(jù)定義AD9857串口編程控制寄存器組中地址為01H寄存器的狀態(tài)，由此決定信號發(fā)生器的工作模式。當01H 寄存器設置為00H時，信號發(fā)生器工作于正交調(diào)制模式；設置為01H時，工作于單音模式；設置為02H時，工作于內(nèi)插DAC模式。信號發(fā)生器工作在正交調(diào)制模式，來自DATA_INPUT端口的14 bit并行數(shù)據(jù)在PDCLK時鐘的同步下，首先在AD9857內(nèi)進行I、Q通道的數(shù)據(jù)分離，并經(jīng)反CIC和內(nèi)插處理后與DDS核送來的相差為90°的兩路載頻信號正交相乘并相加，所形成的數(shù)據(jù)經(jīng)DAC模塊則生成需要的信號。在該工作模式下，由DA-TA INPUT端輸入的數(shù)據(jù)應事先設置為I、Q數(shù)據(jù)交替的形式，通常情況下可由計算機預先生成，并存儲在生成信號的數(shù)據(jù)庫中。