高精度可编程波形发生器AD983；中文资料
1.AD9833 概述
AD9833是 ADI公司生产的一款低功耗，可编程波形发生器，能够产生正弦波、三角波、方波输 出。波形发生器广泛应用于各种测量、 激励和时域响应领域,AD9833无需外接元件,输出频率 和相位都可通过软件编程，易于调节，频率寄存器是28位的，主频时钟为25MHz时,精度为
0.伯z，主频时钟为1MHZ时，精度可以达到0.004Hz。可以通过3个串行接口将数据写入 AD9833, 这3个串口的最高工作频率可以达到 40MHz,易于与DSP和各种主流微控制器兼容。 AD9833的 工作电压范围为2.3V — 5.5V。
AD9833还具有休眠功能，可使没被使用的部分休眠，减少该部分的电流损耗，例如,若利用 AD9833输出作为时钟源，就可以让DAC木眠，以减小功耗，该电路采用10引脚MSO型表面贴片 圭寸装,体积很小。
AD9833的主要特点如下：
?频率和相位可数字编程；
?工作电压为3V时，功耗仅为20mW;
?输出频率范围为 0MH— 12.5MH z;
?频率寄存器为28位（在25MHz的参考时钟下，精度为0.1Hz ）;
?可选择正弦波、三角波、方波输出
；
?无需外界元件；
? 3线 SPI 接口 ；
?温度范围为一40 C — + 105C。
2 AD9833的结构及功能
2.1电路结构
AD9833是一块完全集成的 DDS( Direct Digital Frequency Synthesis 部参考时钟、1个低精度电阻器和一个解耦电容器就能产生高达
)电路,仅需要 1 个外
12.5MHz的正弦波。除了产
生射频信号外，该电路还广泛应外于各种调制解调方案。这些方案全都用在数字领域 DSP技术能够把复杂的调制解调算法简化，而且很精确。
，采用
AD9833的内部电路主要有数控振荡器( NCO、频率和相位调节器、 Sine ROM、数模转换器
(DAC、电压调整器，其功能框图如图1所示。
Ifi I A1198B的功能起闍
AD933的核心是28位的相位累加器，它由加法器和相位寄存器组成 ，每来1个时钟，相位寄存器
以步长增加，相位寄存器的输出与相位控制字相加后输入到正弦查询表地址中。正弦查询表 包含1个周期正弦波的数字幅度信息
，每个地址对应正弦波中0° - 360°范围内的1个相位
,去DAC输出模拟量，相位
点。查询表把输入的地址相位信息映射成正弦波幅度的数字量信号
寄存器每经过228/M个MCLK寸钟后回到初始状态，相应地正弦查询表经过一个循环回到初始 位置,这样就输出了一个正弦波。输出正弦波频率为：
fOUT= M( fMCLK/228) ( 1)
其中,M为频率控制字，由外部编程给定，其范围为0W MK 228 — 1。
VDD引脚为AD9833的模拟部分和数字部分供电，供电电压为2.3V — 5.5V。AD9833内部数字电
路工作电压为2.5V,其板上的电压调节器可以从 等于2.7V,引脚CAP/2.5V应直接连接至 VDD
VDD产生2.5V稳定电压，注意：若VDD小于
2.2功能描述
AD9833有3根串行接口线,与SPI、QSPk Ml — CROWIR和DSP接口标准兼容,在串口时钟 SCLK 的作用下，数据是以16位的方式加载到设备上，时序图如图3所示,FSYNC引脚是使能引脚，电 平触发方式，低电平有效。进行串行数据传输时
,FSYNC引脚必须置低，要注意FSYNC有效到
SCLK下降沿的建立时间t7的最小值。FSYNC!低后，在16个SCLK的下降沿数据被送到 AD9833 的输入移位寄存器，在第16个SCLK的下降沿FSYNC可以被置高，但要注意在SCLK下降沿到 FSYNCk升沿的数据保持时间 ts的最小和最大值。当然，也可以在FSYNC为低电平的时候， 连续加载多个16位数据，仅在最后一个数据的第16个SCLK的下降沿的时将 FSYNC!高,最后 要注意的是，写数据时SCLK时钟为高低电平脉冲，但是，在FSYNC刚开始变为低时，（即将开 始写数据时）,SCLK必须为高电平（注意 t11这个参数）。
当AD9833初始化时，为了避免DAC产生虚假输出，RESET必须置为1 （RESET不会复位频率、 相位和控制寄存器），直到配置完毕，需要输出时才将 RESET!为0;RESET为0后的8— 9个 MCLK 时钟周期可在DAC的输出端观察到波形。
AD9833写入数据到输出端得到响应，中间有一定的响应时间，每次给频率或相位寄存器加载 新的数据，都会有7 — 8个MCLK寸钟周期的延时之后，输出端的波形才会产生改变 ，有1个MCLK 时钟周期的不确定性，因为数据加载到目的寄存器时
，MCLK的上升沿位置不确定。
3 AD9833的引脚功能及时序
AD9833勺引脚排列如图2所示，各个引脚的功能描述见表 1。
3 VOHT
BFSYNC ffi 2 AD9833的引脚推列（皿觇图｝
M o 5 K' 1 3
SCLK
.J SPATA
$ 1 Ajmjj的引脚功能 引脚号 | 2 — 3 4 5 6 7 K 9 J0 符号 COMP VDD CAP/2.5V IH,M) MClJs 功能说明 IJAC ifl ft JIM ?该御用兼为 DAC偏務鮮耦 电源电压 数宇电踣电踝瑞 数字地 1字时钟输人端 (Pirft据输人 串行时钟检人 挖制輪Q低电甲f【效 橈拟胞 「输岀频牽 丽ATA SCI K FSYNC AGND von
AD9833勺时序特性如图3、图4和表2所示。
图4 妝和旳睜
ft 2时序特性 _沁 h tj h h 6 时限 单位 1 吋试条件 40 rt*（ jft小） MC1X冏期 16 r?（龄小） MCLK再电￥持续时间 时何 16 Z M小） ns（ JKSCLK周期 25 小） lis t M 小） SCIA 电半持煤时间 10 10 Tief最小） SCi K低电平持壊时阿 5 nMlft 小） 4 h J 到SCLK卜降沿 建诃间 --------------- ——― - ——- - 10 ns（ jft小） FSYftC到SCLK保持时舸 M* （JRU —5 5 大】 数据縫芷时问 SC]_K A 电平 fl KSYNC 卜 3 w（最小） 数据氏持时岡 ns（ Jft 小） 5 降沿世为时间 4 AD9833的内部寄存器功能
AD9833内部有5个可编程寄存器，其中包括3个16位控制寄存器,2个28位频率寄存器和2 个12位相位寄存器。 4.1控制寄存器
AD9833中的16位控制寄存器供用户设置所需的功能。除模式选择位外 ，其他所有控制位均 在内部时钟 MCLK的下沿被 AD9833读取并动作，表3给出控制寄存器各位的功能 ，要更改 AD9833控制寄存器的内容，D15和D14位必须均为0。 4.2频率寄存器和相位寄存器
AD9833包含2个频率寄存器和2个相位寄存器，其模拟输出为 fMCLK/228X FREQEG 其中：FREQE为所选频率寄存器中的频率字 ，该信号会被移相:
2n /4096 X PHASEREC（3）
其中，PHASERE（为所选相位寄存器中的相位字。 频率和相位寄存器的操作如表 4所示。
2）
（
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