CN0156: 用于AD9834波形发生器(DDS)的幅度控制电路

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电路笔记PDF, 11/2010 (pdf, 342 kB)
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此电路中所用产品
    应用: 
  • 电子测试和测量
  • 资产跟踪
  • 扫描设备

电路功能与优势

图1所示电路提供一种简单的方法,可控制75 MHz低功耗(20 mW)波形发生器(DDS) AD9834 的输出波形幅度。

DDS(直接数字频率合成器)器件能够产生正弦波、方波和三角输出波形,因此可以用作波形发生器。

AD9834内置相位调制和频率调制功能。不过,为了调制输出信号的幅度,需要一个低功耗DAC或数字电位计来设置满量程电流。可以利用一个电压输出DAC,通过一个串联电阻驱动AD9834的FS ADJUST引脚,从而决定满量程DAC电流的幅度。

本例所用的DAC为nanoDAC系列的12位AD5620。它内置一个5 ppm/°C片内基准电压源,配有SPI接口,采用8引脚SOT-23或MSOP封装。低功耗(3.3 V电源时为2.2 mW)和小尺寸(8引脚SOT-23)的特点,使得AD5620非常适合从AD9834产生幅度调制输出。

图1. 用于AD9834 DDS的低功耗幅度控制电路(原理示意图:未显示去耦和所有连接)

电路描述

该电路采用3 V至5 V单电源供电。DAC和DDS均采用SPI接口工作。许多DDS器件的片内DAC都能为AD9834 DDS提供互补电流输出IOUT和IOUTB。

DAC的基准电流是内部基准电压VREF和外部电阻RSET的函数,该电阻一般从DAC FS ADJUST引脚接地。基准电流等于VREF/RSET,其中VREF是AD9834的内部基准电压,典型值为1.20 V。RSET电阻的典型值为6.8 kΩ。

DAC的满量程电流是基准电流的倍数。例如,AD9834的满量程电流为:
equation

如果FS ADJUST连接到一个可变电压VDAC,则满量程电流为:
equation

改变VDAC将改变满量程电流,从而改变DDS器件的电压输出。可以利用一个电压输出DAC提供该可变电压。

AD5620是一种适用的低功耗、小尺寸、高性价比解决方案。它属于nanoDAC 系列,内置一个5 ppm/°C片内基准电压源,采用8引脚SOT-23或MSOP封装,输出电压为0 V至+2.5 V。

当VDAC = 0 V (零电平)时,达到最大满量程输出电流,AD9834的电流在约0.16 mA至约3.12 mA之间变化。负载电阻为200 Ω时,AD9834的输出电压在约0.032 V至约0.624 V之间变化。AD9834 IOUT引脚上的输出电压如图2所示,其中DDS输出频率设为1 MHz。

图2. 幅度控制DAC设为0 V时的DDS输出(此时产生DDS最大满量程输出)

提高AD5620的电压输出将降低AD9834的满量程输出电流。当AD5620的输出电压等于VREF或1.20 V时,达到最小满量程电流。

图3显示1/4量程输出电流对应的AD9834输出电压,其中VDAC = 0.75 × VREF或0.9 V。

图3. 幅度控制DAC设为0.9 V时的DDS输出(此时产生1/4满量程DDS输出)

本电路必须构建在具有较大面积接地层的多层电路板上。为实现最佳性能,必须采用适当的布局、接地和去耦技术(请参考教程MT-031 TutorialMT-101 Tutorial)。

常见变化

AD5640AD5660 分别是AD5620的14位和16位版本,适合需要较高分辨率的应用。AD9833可提供与AD9834相同的功能,但不具有幅度调制能力。

此电路中所用产品:

产品 描述 可提供样片的产品型号
AD5620 单通道、12位nanoDAC®,内置5 ppm/°C片内基准电压源,采用SOT-23封装 AD5620CRMZ-1 AD5620CRMZ-2 AD5620CRM-3 AD5620CRM-1 AD5620CRMZ-3 AD5620ARJZ-2500RL7 AD5620BRJ-1500RL7 AD5620BCPZ-1500RL7 AD5620BRJZ-1500RL7 AD5620BCPZ-2500RL7 AD5620ARMZ-2 AD5620BCPZ-2RL7 AD5620BCPZ-1RL7 AD5620ARJZ-1500RL7 AD5620BRJZ-2500RL7
AD9834 20 mW功耗、2.3 V至5.5 V、75 MHz完整DDS AD9834BRUZ AD9834CRUZ
沪ICP备09046653号
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