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用于AD9834波形發(fā)生器的輸出波形幅度的控制電路分析

電子設計 ? 來源:郭婷 ? 作者:電子設計 ? 2019-06-13 08:10 ? 次閱讀
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電路功能與優(yōu)勢

圖1所示電路提供一種簡單的方法,可控制75 MHz低功耗(20 mW)波形發(fā)生器(DDS) AD9834 的輸出波形幅度。

DDS(直接數(shù)字頻率合成器)器件能夠產(chǎn)生正弦波、方波和三角輸出波形,因此可以用作波形發(fā)生器。

AD9834內(nèi)置相位調(diào)制和頻率調(diào)制功能。不過,為了調(diào)制輸出信號的幅度,需要一個低功耗DAC或數(shù)字電位計來設置滿量程電流。可以利用一個電壓輸出DAC,通過一個串聯(lián)電阻驅(qū)動AD9834的FS ADJUST引腳,從而決定滿量程DAC電流的幅度。

本例所用的DAC為nanoDAC系列的12位AD5620。它內(nèi)置一個5 ppm/°C片內(nèi)基準電壓源,配有SPI接口,采用8引腳SOT-23或MSOP封裝。低功耗(3.3 V電源時為2.2 mW)和小尺寸(8引腳SOT-23)的特點,使得AD5620非常適合從AD9834產(chǎn)生幅度調(diào)制輸出。

用于AD9834波形發(fā)生器(DDS)的幅度控制電路 (CN0156)

用于AD9834波形發(fā)生器的輸出波形幅度的控制電路分析

圖1. 用于AD9834 DDS的低功耗幅度控制電路(原理示意圖:未顯示去耦和所有連接)

電路描述

該電路采用3 V至5 V單電源供電。DAC和DDS均采用SPI接口工作。許多DDS器件的片內(nèi)DAC都能為AD9834 DDS提供互補電流輸出IOUT和IOUTB。

DAC的基準電流是內(nèi)部基準電壓VREF和外部電阻RSET的函數(shù),該電阻一般從DAC FS ADJUST引腳接地。基準電流等于VREF/RSET,其中VREF是AD9834的內(nèi)部基準電壓,典型值為1.20 V。RSET電阻的典型值為6.8 kΩ。

用于AD9834波形發(fā)生器的輸出波形幅度的控制電路分析

改變VDAC將改變滿量程電流,從而改變DDS器件的電壓輸出。可以利用一個電壓輸出DAC提供該可變電壓。

AD5620是一種適用的低功耗、小尺寸、高性價比解決方案。它屬于nanoDAC 系列,內(nèi)置一個5 ppm/°C片內(nèi)基準電壓源,采用8引腳SOT-23或MSOP封裝,輸出電壓為0 V至+2.5 V。

當VDAC = 0 V (零電平)時,達到最大滿量程輸出電流,AD9834的電流在約0.16 mA至約3.12 mA之間變化。負載電阻為200 Ω時,AD9834的輸出電壓在約0.032 V至約0.* V之間變化。AD9834 IOUT引腳上的輸出電壓如圖2所示,其中DDS輸出頻率設為1 MHz。

用于AD9834波形發(fā)生器(DDS)的幅度控制電路 (CN0156)

用于AD9834波形發(fā)生器的輸出波形幅度的控制電路分析

圖2. 幅度控制DAC設為0 V時的DDS輸出(此時產(chǎn)生DDS最大滿量程輸出)

提高AD5620的電壓輸出將降低AD9834的滿量程輸出電流。當AD5620的輸出電壓等于VREF或1.20 V時,達到最小滿量程電流。

圖3顯示1/4量程輸出電流對應的AD9834輸出電壓,其中VDAC = 0.75 × VREF或0.9 V。

用于AD9834波形發(fā)生器(DDS)的幅度控制電路 (CN0156)

用于AD9834波形發(fā)生器的輸出波形幅度的控制電路分析

圖3. 幅度控制DAC設為0.9 V時的DDS輸出(此時產(chǎn)生1/4滿量程DDS輸出)

本電路必須構建在具有較大面積接地層的多層電路板上。為實現(xiàn)最佳性能,必須采用適當?shù)牟季帧⒔拥睾腿ヱ罴夹g(請參考教程MT-031 Tutorial和MT-101 Tutorial)。

常見變化

AD5640和AD5660 分別是AD5620的14位和16位版本,適合需要較高分辨率的應用。AD9833可提供與AD9834相同的功能,但不具有幅度調(diào)制能力。

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