《電子技術(shù)應(yīng)用》
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用于AD9834波形發(fā)生器(DDS)的幅度控制電路

Amplitude Control Circuit for AD9834 Waveform Generator (DDS)
2011-07-07
作者:ADI

電路功能與優(yōu)勢(shì)
  圖1所示電路提供一種簡(jiǎn)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(guò),為了調(diào)制輸出信號(hào)的幅度,需要一個(gè)低功耗DAC或數(shù)字電位計(jì)來(lái)設(shè)置滿量程電流??梢岳靡粋€(gè)電壓輸出DAC,通過(guò)一個(gè)串聯(lián)電阻驅(qū)動(dòng)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(gè)5 ppm/°C片內(nèi)基準(zhǔn)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(shí)為2.2 mW)和小尺寸(8引腳SOT-23)的特點(diǎn),使得AD5620非常適合從AD9834產(chǎn)生幅度調(diào)制輸出。


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(bǔ)電流輸出IOUT和IOUTB。
 
  DAC的基準(zhǔn)電流是內(nèi)部基準(zhǔn)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(zhǔn)電流等于VREF/RSET,其中VREF是AD9834的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓,典型值為1.20 V。RSET電阻的典型值為6.8 kΩ。
 
  DAC的滿量程電流是基準(zhǔn)電流的倍數(shù)。例如,AD9834的滿量程電流為:
   
  如果FS ADJUST連接到一個(gè)可變電壓VDAC,則滿量程電流為:

  
  改變VDAC將改變滿量程電流,從而改變DDS器件的電壓輸出??梢岳靡粋€(gè)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(jià)比解決方案。它屬于nanoDAC 系列,內(nèi)置一個(gè)5 ppm/°C片內(nèi)基準(zhǔn)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(dāng)VDAC = 0 V (零電平)時(shí),達(dá)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(fù)載電阻為200 Ω時(shí),AD9834的輸出電壓在約0.032 V至約0.624 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(shè)為1 MHz。


圖2. 幅度控制DAC設(shè)為0 V時(shí)的DDS輸出(此時(shí)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(dāng)AD5620的輸出電壓等于VREF或1.20 V時(shí),達(dá)到最小滿量程電流。
 
  圖3顯示1/4量程輸出電流對(duì)應(yīng)的AD9834輸出電壓,其中VDAC = 0.75 × VREF或0.9 V。


圖3. 幅度控制DAC設(shè)為0.9 V時(shí)的DDS輸出(此時(shí)產(chǎn)生1/4滿量程DDS輸出)


  本電路必須構(gòu)建在具有較大面積接地層的多層電路板上。為實(shí)現(xiàn)最佳性能,必須采用適當(dāng)?shù)牟季?、接地和去耦技術(shù)。
 
常見(jiàn)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(yīng)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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