频率合成器AD9958的应用

AD9958是美国ADI公司采用先进DDS技术生产的高性能频率合成器，它能产生两个通道250 MHz的模拟正弦波。在此根据自己的应用，我向大家介绍AD9958的基本特点和引脚功能，分析其内部结构和工作原理，给出AD9958在PLL及数字调制系统中的应用方案。

AD9958是Analog Devices公司生产的一款高性能、动态特性优异、可双路输出的DDS器件，每路可单独控制频率，相位／幅度。这种灵活性可用于校正信号之间由滤波、放大等模拟处理或PCB布局失配而引起的不平衡问题。由于两个通道共享一个公共系统时钟，因此它们具有固有的同步性，可支持多个设备的同步。AD9958内部集成了10 bit的输出幅度控制，内部工作频率高达500 MHz，使其可产生最高频率为250MHz的双路信号，内部有许多用于控制输出信号参数的控制寄存器，具有32位频率调整分辨率、14位相位失调分辨率、10位输出幅度可缩放分辨率，有增强数据吞吐率的串行SPI口。可工作于多种模式，支持单频信号模式(single-tone)、调制模式(modulation mode)、线性扫频模式(linearsweep)以及混合信号模式。可以执行高达16阶的频率、相位或幅度调制(FSK、PSK、ASK)。

以下我从结构、串口及应用三方面对AD9958做个简单的介绍：

• AD9958结构

AD9958的串行I／O端口可支持多种配置，提供了极大的灵活性。与ADI公司以往DDS产品中提供的SPI工作模式类似，串行I／O端口提供SPI兼容工作模式。四个数据引脚(SDIO_0／SDIO_1／SDIO_2／SDIO_3)对应串行I／O的四种可编程模式，提高了灵活性。下面从结构框图上仔细分析：

 AD9958的内部结构如上图所示，主要特性包括：两个500 MSPS同步DDS通道，所有通道之间独立的频率／相位／幅度控制，频率、相位和幅度变化时的延时匹配，卓越的通道间隔离，线性频率／相位／幅度扫描功能，高达16阶频率／相位／幅度调制(引脚选择)。

二、AD9958串口特点及工作模式

AD9958的串口提高了多种配置，其SPI模式与早期的DDS产品的操作模式兼容。4个串行数据引脚(SDIO_0，SDIO_1，SDIO_2，SDIO_3)具有很高的灵活性，可提供4种可编程的串口操作模式，1位串行2线模式、1位串行3线模式、2位串行模式、4位串行模式。
三、AD9958在数字调制系统中的应用

调制信号有较强的抗干扰作用，同时对相邻信道的信号干扰也较小，并具有解调方便且易于集成等优点，因此数字调制信号系统广泛应用于现代通信设备中。在数字调制中，由于受频率精确度、稳定度和范围等因素的制约，提高调制方式中的FM速度是难点,用高性能DDS芯片AD9958可以很好的解决这个问题。AD9958具有良好的频率分辨率和快速、连续的变频能力，其工作在调制模式(modulation mode)下,能实现高速数字调频，我们系统中意单片机MSP430LF139作为控制电路,向AD9958发送命令字,AD9958产生所需频率的正弦或调制信号，经低通滤波器后输出。

AD9958相对于我以前介绍的AD9954、AD9854等频率合成器，具有许多明显的优点，特别适合于捷变本振(ALO)频率合成、相控阵雷达／声纳、用于AOTF(声光可调滤波器)的RF源、单边带抑制载波及正交通信等领域，是数字信号处理领域应用的首选。