AD9854的非线性调频输出
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DDS(直接数字频率合成)将先进的数字信号处理理论与方法引入信号合成领域,实现了合成信号的频率转换速率与频率准确度之间的统一,广泛应用于通信射频电路中。
DDS的基本原理是利用来样定理,通过查表法产生波形。
AD9854 能够产生多种形式的输出信号,其工作模式有
1) Single- Tone ( Mode 000):单频模式
2) Unramped FSK (Mode 001) :频移键控模式,
3) Ramp ( Mode 010): 频率渐变FSK模式,
4) FM Chirp ( Mode 011 ): 调频模式,是在指定的频率范围和频率精度上,频率可以是线性或非线性变化输出,而且扫频方向可控。与Ramped FSK 模式相比, 该模式需要用户自己通过“HOLD”( P29高电平) 控制停止频率点同时控制停止后的状态
5) BPSK ( Mode 100) :二位相移键控模式
现在我们拟利用FM Chirp ( Mode 011 )功能,输出非线性调频。现有两种方案。
方案l 采用开环系统结构,如图1所示。
该实现电路具有很快的频率捷变速度,结构简单,低杂散、低谐波性能容易实现。方案l 的相位噪声和杂散性能主要受DDS特性的影响,表现在相位截断误差引起的寄生调相PM、幅度量化误差引起的寄生调幅AM 以及DA C非线性引起的误差。

图1、开环结构
方案2 采用闭环( DDS+ PLL) 系统结构,如图2所示。
该实现电路除了受DDS特性的影响,还受锁相环PLL 的影响,由于采用了锁相环,其窄带跟踪相位的特性使得本系统具有很高的工作频率、较宽的频带, 高的输出信噪比,同时由于限幅器以及锁相环可以较好的抑制寄生调幅AM,从而得到更纯的频谱。

图2、闭环结构
这里我们设定A D9854中得到的调制信号频率为45 MHz ,由于考虑到AD9854 内部有时钟乘法器,所以假设乘法倍数为4的情况下只能外接fc= 60 MHz 的晶振,即可得到45MHz的调制信号频率。
其具体计算公式为fo = PfSw*fc/(2的N次方) ; 其中fo表示得到的调制信号频率,Pfsw为频率控制字,N为DDS 芯片相位累加器的位数。
通过设立不同的Wc(AD9854中的调频载波角频率)和KFM(频偏常数)就可以调节AD9854 的扫频范围。
需要注意的是,在AD9854的调频模式中,目标频率不是预先指定的。如果用户不进行人为控制,AD9854 只能将其输出频率保持在扫频范围之内,用户可以通AD9854第29引脚上的HOLD脉冲来终止其调频过程,从而得到需要的目标输出频率。
