基于AD9858的線性調(diào)頻源設計

摘要：簡要介紹了線性調(diào)頻信號產(chǎn)生技術的現(xiàn)狀，給出了高性能DDS芯片AD9858的主要特點和配置方法，同時以圖形方式給出了基于AD9858芯片的倍頻器的硬件結構及互連方法，詳細描述了輸出線性調(diào)頻信號的控制流程。

    關鍵詞：線性調(diào)頻源；直接數(shù)字頻率合成；AD9858

１　引言

隨著雷達技術的發(fā)展，線性調(diào)頻信號已經(jīng)廣泛應用于高分辨率雷達領域。過去獲得線性調(diào)頻信號主要借助模擬方法，其中包括ＶＣＯ方法和聲表面波方法。這兩種脈沖電壓信號的產(chǎn)生方法因其一些固有的缺陷（如對環(huán)境溫度比較敏感、信號波形比較單一、信號產(chǎn)生的重復性差、線性度及信號間的相關性不理想等）而制約了雷達整機性能的提高。目前，ＶＣＯ方法和聲表面波方法已漸漸被數(shù)字方法所取代。直接數(shù)字頻率合成方法具有傳統(tǒng)方法所不具備的許多突出優(yōu)點，如頻率分辨率和切換速度高，頻率切換時相位可保持連續(xù)，超寬的頻率范圍，能實現(xiàn)各種調(diào)制波和任意波形的產(chǎn)生以及易于實現(xiàn)全數(shù)字化設計等。然而，其全數(shù)字化的工作原理也給它帶來了兩個缺點，一是輸出雜散較大，二是輸出帶寬將受到限制。但是，這一缺陷隨著新工藝和新算法的出現(xiàn)正在逐漸得到改善。

ＡＤ９８５８是ＡＤ公司于２００３年推出的一款高性能ＤＤＳ芯片，其工作頻率高達１ＧＨｚ，雜散性能指標更高于以前的產(chǎn)品。ＡＤ９８５８憑借優(yōu)良的性能可廣泛應用于甚高頻／超高頻本振合成器、雷達、蜂窩基站跳頻合成器等許多領域。

２　ＡＤ９８５８的主要特點

ＡＤ９８５８的工作頻率最高可達１ＧＨｚ，由于該芯片在時鐘輸入端提供有二分頻器，因而其外部時鐘最高可達２ＧＨｚ。ＡＤ９８５８內(nèi)部集成有１０位數(shù)模轉換器，其頻率分辨率（即頻率累加器位數(shù)）為３２位，可輸出高達４００ＭＨｚ的信號。而其內(nèi)部集成的可編程快鎖充電泵（ｃｈａｒｇｅ ｐｕｍｐ）和鑒頻器（ｐｈａｓｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）使其非常適合于高速ＤＤＳ和鎖相環(huán)結合應用的場合；同時，它還提供有模擬混頻器，可適用ＤＤＳ、ＰＬＬ和混頻器相結合的應用場合。此外，ＡＤ９８５８的雜散抑制性能和諧波抑制性能也非常突出，當輸出４０ＭＨｚ信號時，±１ＭＨｚ帶寬內(nèi)的數(shù)模轉換ＳＦＤＲ為－８７ｄＢｃ，輸出１８０ＭＨｚ信號時，±１ＭＨｚ帶寬內(nèi)的數(shù)模轉換ＳＦＤＲ為－８４ｄＢｃ。

ＡＤ９８５８作為一個可編程ＤＤＳ器件，其配置相對比較簡單，頻率調(diào)節(jié)字和控制字可以以并行方式或串行方式寫入。將數(shù)據(jù)寫入控制與工作有關的寄存器中就可以配置ＡＤ９８５８了。當ＡＤ９８５８工作于點頻模式時，有四個用戶定義的頻率可以通過一對外部引腳來選擇，這四個頻率允許用戶寫入四個不同的頻率調(diào)節(jié)字和相位偏移字，從而獲得不同的頻率和相位偏移。ＡＤ９８５８還可以配置為掃頻模式。為了節(jié)省功耗，可以通過編程使其進入全休眠狀態(tài)。

圖1

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３．１ 掃頻工作模式的配

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