CN0186

相位相干FSK调制器
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电路功能与优势

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标准的单通道直接数字频率合成器(DDS)不会以相位相干形式在不同频率之间切换。根据设计,DDS频率转换具有“相位连续性”(如图2所示)。不过,图1所示电路展示了如何配置ad9958/AD9959 多通道DDS,通过叠加多通道DDS输出实现稳定的相位相干FSK(频移键控)调制器。

 

对于相同应用,与同步多个单通道器件相比,多通道DDS几乎完全消除了通道间温度和时序问题。例如,多通道DDS输出尽管相互独立,但可共用芯片的同一系统时钟边沿。因此,与集成多通道DDS相比,多个芯片上的系统时钟边沿对温度和电源偏差的追踪性能要略差。总体来看,多通道DDS更适合在叠加输出端产生较理想的相位相干频率转换。



图1. 相位相干FSK调制器设置(原理示意图:未显示去耦和所有连接)

电路描述

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ibis_AD9520-x 时钟发生器和分配IC通过高性能参考时钟驱动AD9958/AD9959,同时为FSK数据流(属于伪随机序列(PRS))的数据来源提供时钟。AD9520提供多种输出逻辑选择和延迟调整游标,以满足FSK数据流与多通道AD9958/AD9959 DDS SYNC_CLK间的建立和保持时间要求。

 

AD9958内置两个独立且提供差分电流输出的DDS通道。在电路中,那些电流输出端通过预编程频率(F1和F2)连在一起(叠加)。为选择所需频率,通道输出端配有通过Profile引脚驱动的开/关功能。本例中,Profile引脚配置为驱动各DAC输入的乘法器以控制输出幅度。

 

为此,各乘法器通过以下两个Profile可选设置进行预编程:零电平和满量程。Profile引脚为逻辑低电平时,将关闭DAC输出端的正弦波,而逻辑高电平时则传递正弦波。该运算需要两个互补输入数据流以在两个频率间交替。

 

两个DDS通道连续运行,产生频率F1和F2。关闭功能使相应的DDS输出静音,从而产生相位相干FSK信号。



图2. 相位连续性与相位相干频率切换的关系

 


四通道AD9959 DDS用于产生如图3和图4所示的未滤波波形。由于两个未使用的通道可用作叠加输出端两个开关频率的相位基准,因此AD9959具有更好的相位相干开关性能。上轨迹是表示相位相干开关的叠加输出。接下来的两条轨迹是F1和F2的基准信号。下轨迹是在两个频率间交替的伪随机序列(PRS)数据流。请注意,由于器件内的流水线延迟,PRS数据流边沿与叠加输出的频率转换并未对齐。



图3. 实测的相位相干FSK转换

 




图4. 实测的相位相干FSK转换

常见变化

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ADI提供各种直接数字频率合成器、时钟分配芯片和时钟缓冲器,用来设计基于DDS的时钟发生器。如需了解更多信息,请访问www.analog.com/zh/ddswww.analog.com/zh/clock

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产品

描述

可提供样片的
产品型号

AD9520-0 12 LVPECL/24 CMOS输出时钟发生器,集成2.8 GHz VCO

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AD9520-1 12路LVPECL/24路CMOS输出时钟发生器,集成2.5 GHz VCO

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AD9520-2 12路LVPECL/24路CMOS输出时钟发生器,集成2.2 GHz VCO

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AD9520-3 12路LVPECL/24路CMOS输出时钟发生器,集成2 GHz VCO

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AD9520-4 12路LVPECL/24路CMOS输出时钟发生器,集成1.6 GHz VCO

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AD9520-5 12 LVPECL/24 CMOS输出时钟发生器

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AD9958 内置双通道10 bit DAC的 500 MSPS直接数字频率合成器

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AD9959 内置四通道10 bit DAC的500 MSPS直接数字频率合成器

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