概述
AD9837是一款低功耗、可編程波形發(fā)生器，能夠產(chǎn)生正弦波、三角波和方波輸出。各種類型的檢測(cè)、致動(dòng)和時(shí)域反射(TDR)應(yīng)用都需要波形發(fā)生器。輸出頻率和相位可通過(guò)軟件進(jìn)行編程，調(diào)整簡(jiǎn)單。頻率寄存器為28位：時(shí)鐘速率為16 MHz時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)0.06 Hz的分辨率；而時(shí)鐘速率為5 MHz時(shí)，則可以實(shí)現(xiàn)0.02 Hz的分辨率。

AD9837通過(guò)一個(gè)3線串行接口寫入數(shù)據(jù)。該串行接口能夠以最高40 MHz的時(shí)鐘速率工作，并且與DSP和微控制器標(biāo)準(zhǔn)兼容。該器件采用2.3 V至5.5 V電源供電。

AD9837具有關(guān)斷(SLEEP)功能。器件中不用的部分可以關(guān)斷，以將功耗降至低點(diǎn)。例如，在產(chǎn)生時(shí)鐘輸出時(shí)，可以關(guān)斷DAC。

AD9837采用10引腳LFCSP_WD封裝。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD9837低功耗、8.5mW、2.3V至5.5V可編程波形發(fā)生器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 頻率激勵(lì)/波形發(fā)生
• 液體和氣流測(cè)量
• 傳感器應(yīng)用：接近度、運(yùn)動(dòng)和缺陷檢測(cè)
• 線路損耗/衰減
• 測(cè)試與醫(yī)療設(shè)備
• 掃描/時(shí)鐘發(fā)生器
• 時(shí)域反射(TDR)應(yīng)用

特性

• 數(shù)字可編程頻率和相位
• 功耗：8.5 mW（2.3 V時(shí)）
• MCLK速率：16 MHz（B級(jí)），5 MHz（A級(jí)）
• 28位分辨率：0.06 Hz（16 MHz參考時(shí)鐘）
• 正弦波/三角波/方波輸出
• 2.3 V至5.5 V電源供電
• 三線式SPI接口
• 擴(kuò)展溫度范圍：–40°C至+125°C
• 關(guān)斷選項(xiàng)
• 10引腳LFCSP封裝

框圖

時(shí)序圖

引腳配置描述

典型性能特征

應(yīng)用信息

AD9837提供的多種輸出選項(xiàng)，使其適用于廣泛的應(yīng)用，包括調(diào)制應(yīng)用。AD9837可用于執(zhí)行簡(jiǎn)單調(diào)制，如頻率轉(zhuǎn)換鍵控（FSK）。更復(fù)雜的調(diào)制方案，如高斯最小移頻鍵控（GMSK）和正交相移鍵控（QPSK），也可通過(guò)AD9837實(shí)現(xiàn)。

在FSK應(yīng)用中，AD9837的兩個(gè)頻率寄存器被加載不同的值。一個(gè)頻率代表頻移空間頻率，另一個(gè)代表標(biāo)記頻率。通過(guò)使用AD9837控制寄存器中的FSEL位，用戶可以調(diào)制載波頻率在這兩個(gè)值之間。

AD9837有兩個(gè)相位寄存器，啟用后可實(shí)現(xiàn)相移鍵控（PSK）。使用PSK時(shí)，當(dāng)調(diào)制器的LSB輸入為高電平時(shí)，載波頻率會(huì)發(fā)生相移，即相位會(huì)改變一定量。

AD9837也適用于信號(hào)發(fā)生器應(yīng)用。由于DAC數(shù)據(jù)的MSB在YOUT引腳可用，該器件可用于生成方波。

鑒于其低電流消耗，該器件也適用于可作為本地振蕩器使用的應(yīng)用。

接地與布局

印刷電路板的設(shè)計(jì)應(yīng)確保AD9837的模擬和數(shù)字部分分開(kāi)，并限制在電路板的特定區(qū)域內(nèi)。這便于使用可分離的接地層，這是一種普遍被認(rèn)為能為接地平面提供最佳屏蔽效果的技術(shù)。數(shù)字和模擬接地平面應(yīng)僅在一處連接。唯一需要AGND到DGND連接的器件是AD9837。如果AD9837處于多個(gè)器件需要AGND到DGND連接的系統(tǒng)中，連接應(yīng)僅在一點(diǎn)進(jìn)行，并且應(yīng)建立從該點(diǎn)到AD9837的穩(wěn)定接地路徑。

避免在器件下方布線數(shù)字線路，這些線路會(huì)產(chǎn)生噪聲。模擬接地平面應(yīng)在AD9837下方布線，以避免噪聲耦合。為AD9837供電的電源線應(yīng)盡可能寬，以降低阻抗，并減少電源線上出現(xiàn)的尖峰噪聲。像時(shí)鐘這樣的快速開(kāi)關(guān)信號(hào)，應(yīng)屏蔽良好，防止其輻射噪聲到電路板的其他部分。

避免數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)交叉。電路板兩側(cè)的走線應(yīng)成直角相交，以減少饋通效應(yīng)。在雙層板上，微帶線技術(shù)是最佳選擇，但并非總是可行，因?yàn)殡娐钒宓牧硪粋?cè)專門用于接地平面和信號(hào)。

良好的去耦很重要。AD9837應(yīng)使用0.1 μF陶瓷電容進(jìn)行電源旁路，并與10 μF鉭電容并聯(lián)。為獲得最佳性能，去耦電容應(yīng)盡可能靠近器件放置，理想情況下應(yīng)緊挨著器件。

與微處理器接口

AD9837具有串行接口，可使其直接與多個(gè)微處理器連接。該器件使用外部串行時(shí)鐘將數(shù)據(jù)或控制信息寫入器件。串行時(shí)鐘的頻率最高可達(dá)40 MHz。串行時(shí)鐘可以是連續(xù)的，也可以根據(jù)需要空閑或低電平。每次向AD9837寫入數(shù)據(jù)時(shí)，都會(huì)拉低FSYNC并保持低電平，直到寫入16位數(shù)據(jù)。FSYNC信號(hào)將加載到AD9837中的16位信息成幀。

AD9837與68HC11/68L11接口

圖25展示了AD9837與68HC11/68L11微控制器之間的串行接口。微控制器被配置為主設(shè)備，通過(guò)將SPCR中的MSTR位設(shè)置為1來(lái)實(shí)現(xiàn)。這會(huì)設(shè)置串行時(shí)鐘（SCK）；MOSI輸出驅(qū)動(dòng)串行數(shù)據(jù)線SDATA。由于微控制器沒(méi)有專用的幀同步引腳，F(xiàn)SYNC信號(hào)由端口線（PC7）派生。正確操作接口的設(shè)置條件如下：

• 寫操作期間SCK空閑為高電平（CPOL = 0）
• SCK下降沿?cái)?shù)據(jù)有效（CPHA = 1）

當(dāng)數(shù)據(jù)要從AD9837傳輸時(shí)，F(xiàn)SYNC線（PC7）拉低。串行數(shù)據(jù)到68HC11/68L11以8位字節(jié)傳輸，只有在出現(xiàn)下降沿時(shí)鐘沿時(shí)才會(huì)傳輸。要將數(shù)據(jù)加載到AD9837中，PC7在第一個(gè)8位傳輸后保持低電平，然后對(duì)AD9837執(zhí)行第二次串行寫操作。只有在第二個(gè)8位傳輸后，才應(yīng)再次拉高FSYNC。