3 AD9857结构与功能描述
AD9857是美国模拟器件公司生产的一款14 bit高性能的数字上变频器,其内部时钟速率达200 MHz,具有优异的动态特性,可实现4倍到20倍可编程的参考时钟倍频;内部集成一个32 bit正交DDS,实现8 bit的输出幅度控制;AD9857由3.3 V单电源供电,具有简单的控制接口,其功能框图如图2所示。
图2中,AD9857由I、Q数据分离、级联积分梳状CIC(cascaded integrator comb)滤波、可编程内插、正交调制器、DDS核、输出滤波、DAC模块、时钟控制模块、定时和控制等部分构成。该器件可工作于正交调制、单音及内插 DAC 3种工作模式,选择不同的丁作模式其内部相应部分电路发生作用。当AD9857 工作于正交调制模式时,并行数据端口输入的I、Q数据在其分离模块中分离为I、Q两路数据。这两路数据经反CIC、4倍内插、可编程CIC后,与DDS核送来的正弦、余弦信号正交调制,并由 DAC模块输出;当AD9857 工作于单音模式下,DDS核由软件设定控制字后产生相应频率的采样值,并经DAC模块输出所需模拟信号。当AD9857 工作于内插DAC模式时,仅有I通道工作。这时,来自并口的14bit数据经滤波和内插处理后,由DAC模块输出模拟信号。在设计信号发生器时,可根据所需产生的信号,通过软件选择相应的工作模式。
4 利用AD9857设计信号发生器翻
根据图1信号发生器的原理框图可知,其外部硬件电路生成模拟信号,这样,信号发生器是由AD9857与相关的外围电路共同实现中频信号,其核心电路如图3所示。
图3中,利用CON_DATA端口输入的数据定义AD9857串口编程控制寄存器组中地址为01H寄存器的状态,由此决定信号发生器的工作模式。当01H 寄存器设置为00H时,信号发生器工作于正交调制模式;设置为01H时,工作于单音模式;设置为02H时,工作于内插DAC模式。信号发生器工作在正交调制模式,来自DATA_INPUT端口的14 bit并行数据在PDCLK时钟的同步下,首先在AD9857内进行I、Q通道的数据分离,并经反CIC和内插处理后与DDS核送来的相差为90°的两路载频信号正交相乘并相加,所形成的数据经DAC模块则生成需要的信号。在该工作模式下,由DA-TA INPUT端输入的数据应事先设置为I、Q数据交替的形式,通常情况下可由计算机预先生成,并存储在生成信号的数据库中。