直接数字合成器通信原理课程设计.docx
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直接数字合成器通信原理课程设计
课程设计
课程名称：
通信原理课程设计
设计名称：
基于400MSPS14-Bit,1.8VCMOS直接数字合成器AD9951
专业：
班级：
姓名：
学号：
400MSPS14-Bit,1.8VCMOS
直接数字合成器AD9951
Abstract:
TheAD9951isadirectdigitalsynthesizer（DDS）featuringa14-bitDACoperatingupto400MSPS.TheAD9951usesadvancedDDStechnology,coupledwithaninternalhighspeed,highperformanceDACtoformadigitallyprogrammable,completehighfrequencysynthesizercapableofgeneratingafrequency-agileanalogoutputsinusoidalwaveformatupto200MHz.TheAD9951isdesignedtoprovidefastfrequencyhoppingandfinetuningresolution（32-bitfrequencytuningword）.ThefrequencytuningandcontrolwordsareloadedintotheAD9951viaaserialI/Oport.TheAD9951isspecifiedtooperateovertheextendedindustrialtemperaturerangeof–40°Cto+105°C.SynchronizingMultipleAD9951s,TheAD9951productallowseasysynchronizationofmultipleAD9951s.Therearethreemodesofsynchronizationavailabletotheuser:
anautomaticsynchronizationmode,asoftwarecontrolledmanualsynchronizationmode,andahardwarecontrolledmanualsynchronizationmode.Applications,AgileLOfrequencysynthesis,Programmableclockgenerators,Testandmeasurementequipment,Acousto-opticdevicedrivers.TheAD9951supportsvariousclockmethodologies.Supportfordifferentialorsingle-endedinputclocksandenablingofanon-chiposcillatorand/oraphase-lockedloop（PLL）multiplierareallcontrolledviauserprogrammablebits.
摘要:
AD9951是一个直接数字频率合成器（DDS），其特色是有一个工作在400MSPS的14位数/模转换器（14-bitDAC）.AD9951采用了先进的DDS技术,芯片内部有一个高速的，高性能的DAC，能够形成一个数位可编程的，完整的高频合成器DDS系统，有能力产生频率达200MHz的模拟正弦波。
AD9951可提供快速频率跳变和高精度分辩率（32位频率控制字）。
频率调谐和控制字经并行口或串行口输入到AD9951。
在工业应用中，AD9951的工作温度为–40°C到+105°C。
同时并联发生AD9951,存在三种可能得到的同步方式电路∶自动同步方式,软件控制手控同步方式，硬件控制手控同步方式。
AD9951可以应用于本机振荡频率合成,可编程时钟发生器,测试和测量装置,声光器件驱动装置。
AD9951在不同的时钟脉冲下有不同的操作方法。
适合于差动或单端输入时钟脉冲并启动芯片内部振荡器及锁相环路（锁相环）放大器全部控制经由用户可编程序的位。
Keywords:
automaticsynchronizationmodesoftwarecontrolledmanualsynchronizationmodeahardwarecontrolledmanualsynchronizationmode
Supportfordifferentialinputclocks
Common-modenoiseincreasedsignal-to-noiseratio
关键字:
自动同步方式软件控制手控同步方式硬件控制手控同步方式差动输入时钟脉冲
共模噪声信噪比
主要特性
速率为400MSPS
DAC分辨率为14–bit
32位代码
相位噪声≤–120dBc/Hz1kHz偏移量（DAC输出功率）
有良好的动态特性
AOUT>80dB160MHz（±100kHz偏移量）
串联的I/O控制
1.8V电源
软件和硬件可控制低功耗
采用48引脚TQFP/EP封装
最大导通输入电平5V
PLLREFCLK放大器（4×-20×）
内部振荡器可以是由单个晶体管驱动
具有调相能力
多片同步
应用
本机振荡频率合成
可编程时钟发生器
测试和测量装置
声光器件驱动装置
内部结构框图
图1
Rev.0
通过模拟装置调幅被认为是精确的和可靠的装备的资料。
然而、通过模拟装置适合于或非门、其他的三分之一用户可以由它的使用引起。
规格由厂商确定，模拟装置的技术要求明确给出。
标志和安装是由有关技术员确定的。
1.芯片简介..................................................5
2.AD9951的主要电气特征.....................................5
3.绝对最大额定值............................................9
4.AD9951的芯片封装与引脚功能...............................9
4．1引脚封装形式.................................................9
4.2引脚功能描述................................................10
5.内部结构与工作原理.......................................12
5.1典型工作动态特征.............................................12
5.2工作原理.....................................................17
5.3工作模式.....................................................22
5.4AD9951的编程.................................................22
5.5串行端口.....................................................26
5.6指令字节.....................................................27
5.7串行接口引脚描述.............................................28
5.8最高有效位／最小有效位转接...................................28
6.应用电路................................................29
7.封装尺寸................................................31
8.注意ESD.................................................31
9.规则手册................................................31
10.设计总结................................................32
修改记载
修改∶初始的版本
1.芯片简介
AD9951是一个直接数字频率合成器（DDS），其特点是有一个工作在400MSPS的14位数/模转换器（14bitDAC）.AD9951采用了先进的DDS技术,芯片内部有一个高速的，高性能的DAC，能够形成一个数位可编程的，完整的高频合成器DDS系统，有能力产生频率达200MHz的模拟正弦波。
AD9951可提供快速频率跳变和高精度分辩率（32位频率控制字）。
频率调谐和控制字经并行口或串行口输入到AD9951。
在工业应用中，AD9951的工作温度为–40°C到+105°C。
2.AD9951的主要电气特性
AD9951的主要电气特性如表1所列。
测试条件：
若无特别说明,AVDD,DVDD=1.8V±5%,DVDD_I/O=3.3V±5%,RSET=3.92kΩ,基准时钟频率为20MHz,放大器启动20×.DAC输出功率是参考AVDD,不是AGND。
参数
温度
最小值
典型值
最大值
单位
基准时钟输入特性
频率范围
REFCLK倍频器不使能
FULL
1
400
MHz
REFCLK倍频器使能4×
FULL
20
100
MHz
REFCLK倍频器使能20×
FULL
4
20
MHz
输入电容
25°C
3
pF
输入阻抗
25°C
1．5
kΩ
工作循环
25°C
50
%
工作循环与REFCLK倍频器使能
25°C
35
65
%
REFCLK输入功率1
FULL
-15
0
+3
dBm
DAC输出特性
分辨率
14
Bits
满刻度输出电流
25°C
5
10
15
mA
增益误差
25°C
-10
+10
%FS
输出电流偏移
25°C
0.6
μA
非线性微分
25°C
1
LSB
非线性积分
25°C
2
LSB
输出电容
25°C
5
pF
残留相位噪声@_1kHz偏移量,AOUT=40MHz
参数
温度
最小值
典型值
最大值
单位
REFCLK倍频器使能@_20×
25°C
-105
dBc/Hz
REFCLK倍频器使能@_4×
25°C
-115
dBc/Hz
REFCLK倍频器不使能
25°C
-132
dBc/Hz
电压范围
25°C
AVDD-0.5
AVDD+0.5
V
宽
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