利用多通道DDS實(shí)現(xiàn)相位相干FSK調(diào)制
發(fā)布時(shí)間:2020-02-07 來源:David Brandon 責(zé)任編輯:wenwei
【導(dǎo)讀】常見的單通道直接數(shù)字頻率合成器(DDS)可產(chǎn)生如圖1所示的相位連續(xù)頻率轉(zhuǎn)換。但在相干脈沖多普勒雷達(dá)和用于醫(yī)療和材料分析的NMR/MRI波譜等應(yīng)用中,相位相干轉(zhuǎn)換是首選。本文說明如何配置AD9958/AD9959多通道DDS,通過疊加DDS輸出實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的相位相干頻移鍵控(FSK)調(diào)制器。
多通道DDS幾乎完全消除了同步多個(gè)單通道器件時(shí)遇到的通道間溫度和時(shí)序問題。多通道DDS輸出盡管相互獨(dú)立,但可共用同一系統(tǒng)時(shí)鐘,因此對溫度和電源偏差的追蹤性能優(yōu)于多個(gè)單通道器件的輸出。所以,多通道DDS更適合在疊加輸出端產(chǎn)生相位相干頻率轉(zhuǎn)換。
圖1. 相位連續(xù)和相位相干頻率轉(zhuǎn)換。
電路描述
AD9520 時(shí)鐘分配器件通過高性能基準(zhǔn)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)AD9958 DDS,同時(shí)為FSK數(shù)據(jù)流源提供相同時(shí)鐘。AD9520提供多種輸出邏輯選擇和可調(diào)延遲,以滿足FSK數(shù)據(jù)流與多通道DDS SYNC_CLK間的建立和保持時(shí)間。
AD9958的兩個(gè)獨(dú)立通道采用預(yù)編程頻率F1和F2工作。將輸出端連接在一起進(jìn)行疊加。模式(Profile)引腳驅(qū)動(dòng)各DAC輸入的乘法器以控制輸出幅度,這些引腳可開啟或關(guān)閉通道輸出以選擇理想頻率。為此,每個(gè)乘法器預(yù)編程兩個(gè)模式可選設(shè)置:零電平和滿量程。模式引腳上的邏輯低電平將關(guān)閉正弦波,而邏輯高電平將其傳遞至輸出端。該操作需要兩個(gè)互補(bǔ)輸入數(shù)據(jù)流以在頻率間交替。請注意,兩個(gè)DDS通道持續(xù)產(chǎn)生頻率 F1和F2。關(guān)閉功能將消除相應(yīng)的DDS輸出,從而產(chǎn)生相位相干FSK信號(hào)。
圖2. 相位相干FSK調(diào)制器設(shè)置。
AD9959 4通道DDS產(chǎn)生如圖3所示的結(jié)果。兩個(gè)額外通道可用作疊加輸出端兩個(gè)開關(guān)頻率的相位基準(zhǔn),以便于說明相位相干開關(guān)。上面的波形顯示的疊加輸出表示相位相干開關(guān)。中間兩條波形顯示的是基準(zhǔn)信號(hào)F1和F2。下面的波形顯示的是在兩個(gè)頻率間交替的偽隨機(jī)序列(PRS)數(shù)據(jù)流。請注意,由于器件內(nèi)的流水線延遲,PRS數(shù)據(jù)流邊沿與疊加輸出的頻率轉(zhuǎn)換并未完全對準(zhǔn)。
圖3. 實(shí)測的相位相干FSK轉(zhuǎn)換。
圖4顯示了同樣由AD9959產(chǎn)生的相位連續(xù)FSK開關(guān)的一個(gè)范例。這種操作需要的帶寬較少,但轉(zhuǎn)換之間無相位存儲(chǔ)。
圖4. 實(shí)測的相位連續(xù)FSK轉(zhuǎn)換。
ADI公司提供各種直接數(shù)字頻率合成器、時(shí)鐘分配芯片和時(shí)鐘緩沖器,用來構(gòu)建基于DDS的時(shí)鐘發(fā)生器。如需了解更多信息,請?jiān)L問www.analog.com/dds 和 www.analog.com/clock.
多通道、10位、500 MSPS直接數(shù)字頻率合成器
2通道AD9958 (圖5)和4通道AD9959直接數(shù)字頻率合成器(DDS)內(nèi)置兩個(gè)/四個(gè)10位、500 MSPS電流輸出DAC。所有通道共用同一系統(tǒng)時(shí)鐘,因此本身就具有同步功能;將多個(gè)器件互連可提供更高通道數(shù)。各通道的頻率、相位和幅度可獨(dú)立控制,使器件可校正系統(tǒng)相關(guān)失配。所有參數(shù)可線性掃描;或者可為FSK、PSK或ASK調(diào)制選擇16個(gè)電平。輸出正弦波調(diào)諧具有32位頻率分辨率、14位相位分辨率和10位幅度分辨率。AD9958/AD9959采用1.8 V內(nèi)核電源供電,與3.3 V I/O電源邏輯兼容,功耗為315 mW/540 mW(所有通道開啟和 13 mW 掉電模式。額定溫度范圍為–40°C至+85°C,采用56引腳LFCSP封裝,千片訂量報(bào)價(jià)為20.48/37.59美元/片。
圖5. AD9958功能框圖。
12 LVPECL/24 CMOS輸出時(shí)鐘發(fā)生器
AD9520-x 時(shí)鐘發(fā)生器(圖6)可從單一基準(zhǔn)頻率獲得多達(dá)12個(gè)LVPECL或24個(gè)CMOS時(shí)鐘。由于集成了內(nèi)置VCO的完整PLL、可編程分頻器和可配置的輸出緩沖器,該器件實(shí)現(xiàn)了亞皮秒抖動(dòng)性能。四個(gè)選項(xiàng)為片內(nèi)VCO提供了1.45 GHz至2.95 GHz的中心頻率;第五個(gè)選項(xiàng)采用外部VCO工作,頻率可高達(dá)2.4 GHz。該器件接受高達(dá)250 MHz的一路差分或兩路單端基準(zhǔn)時(shí)鐘,提供四組頻率可達(dá)1.6 GHz的LVPECL時(shí)鐘(每組三個(gè))。可編程分頻器的分頻比為1比32,可為每一組時(shí)鐘設(shè)置輸出頻率和粗調(diào)延遲。各LVPECL輸出可重新配置以提供兩個(gè)250 MHz CMOS輸出。AD9520-x采用3.3 V單電源供電,最大功耗為1.5 W;單獨(dú)的輸出驅(qū)動(dòng)器和電荷泵電源可用于邏輯兼容并支持具有擴(kuò)展調(diào)諧范圍的VCO。器件采用64引腳LFCSP封裝,額定溫度范圍為–40°C至+85°C,千片訂量報(bào)價(jià)為12.65美元/片。
圖6. AD9520功能框圖
參考電路
1. AN-837 Application Note, DDS-Based Clock Jitter Performance vs. DAC Reconstruction Filter Performance.
2. Kester, Walt. The Data Conversion Handbook. Analog Devices. Chapters 6 and 7. 2005.
3. Kester, Walt. High Speed System Applications. Analog Devices. Chapters 2 and 3. 2006.
4. MT-101 Tutorial, Decoupling Techniques.
5. MT-031 Tutorial, Grounding Data Converters and Solving the Mystery of AGND and DGND.
推薦閱讀:
特別推薦
- 意法半導(dǎo)體推出Page EEPROM二合一存儲(chǔ)器,提升智能邊緣設(shè)備的性能和能效
- 利用電容測試方法開創(chuàng)鍵合線檢測新天地
- 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)AI轉(zhuǎn)型革命下,恩智浦MCU/MPU如何幫助中國客戶更“AI”
- 大聯(lián)大世平集團(tuán)推出基于onsemi產(chǎn)品的240W USB PD充電器方案
- Littelfuse推出首款用于SiC MOSFET柵極保護(hù)的非對稱瞬態(tài)抑制二極管系列
- Vox Power Ltd新款EIRE300系列開放式AC-DC電源,高功率密度,利于降低功率損耗
- Microchip推出新型VelocityDRIVE? 軟件平臺(tái)和車規(guī)級(jí)多千兆位以太網(wǎng)交換芯片
技術(shù)文章更多>>
- 開關(guān)模式電源問題分析及其糾正措施:晶體管時(shí)序和自舉電容問題
- 熱電偶的測溫原理
- 【泰克先進(jìn)半導(dǎo)體實(shí)驗(yàn)室】 遠(yuǎn)山半導(dǎo)體發(fā)布新一代高壓氮化鎵功率器件
- ADALM2000實(shí)驗(yàn):變壓器
- 意法半導(dǎo)體推出STM32微處理器專用高集成度電源管理芯片
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
電容器公式
電聲器件
電位器
電位器接法
電壓表
電壓傳感器
電壓互感器
電源變壓器
電源風(fēng)扇
電源管理
電源管理IC
電源連接器
電源濾波器
電源模塊
電源模塊
電源適配器
電子書
電阻測試儀
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動(dòng)力電池
動(dòng)力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號(hào)