概述
AD9912是一款集成14位數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)的直接數(shù)字頻率合成器(DDS)。AD9912具有一個(gè)48位頻率調(diào)諧字(FTW)，可以合成步長(zhǎng)不超過(guò)4μHz的頻率。通過(guò)調(diào)整DAC系統(tǒng)時(shí)鐘可以實(shí)現(xiàn)絕對(duì)頻率精度。

AD9912還集成了系統(tǒng)時(shí)鐘鎖相環(huán)(PLL)，支持低至25MHz的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入。

AD9912在?40℃至+85℃工業(yè)溫度范圍內(nèi)工作。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD9912 1 GSPS直接數(shù)字頻率合成器，內(nèi)置14位數(shù)模轉(zhuǎn)換器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• LO捷變頻率合成
• 低抖動(dòng)、微調(diào)時(shí)鐘產(chǎn)生
• 測(cè)試與測(cè)量設(shè)備
• 無(wú)線基站和控制器
• 安全通信
• 快速跳頻

特性

• 1 GSPS內(nèi)部時(shí)鐘速度（直接輸出高達(dá)400MHz）
• 集成1 GSPS 14位DAC
• 48位頻率調(diào)諧字，分辨率為4μHz
• 差分HSTL比較器
• 靈活的系統(tǒng)時(shí)鐘輸入接受晶振或外部基準(zhǔn)時(shí)鐘
• 片內(nèi)低噪聲PLL REFCLK乘法器
• 2個(gè)SpurKiller通道
• 低抖動(dòng)時(shí)鐘倍頻器，頻率高達(dá)750 MHz
• 單端CMOS比較器；頻率 <150 MHz
• 可編程輸出分頻器，支持CMOS輸出
• 串行I/O控制
• 出色的動(dòng)態(tài)性能
• 軟件控制關(guān)斷功能
• 采用兩種64引腳LFCSP封裝
• 殘余相位噪聲(250 MHz)
  • 10 Hz偏移：-113 dBc/Hz
  • 1 kHz偏移：-133 dBc/Hz
  • 100 kHz偏移：-153 dBc/Hz
  • 40 MHz偏移：-161 dBc/Hz

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

操作理論

圖39. 詳細(xì)框圖

AD9912是一款高性能、低噪聲的14位直接數(shù)字頻率合成器（DDS）時(shí)鐘合成器，集成了比較器，適用于需要產(chǎn)生靈活、精細(xì)調(diào)諧的方波或正弦波輸出信號(hào)的應(yīng)用。通過(guò)直接數(shù)字合成器（DDS）與集成數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），實(shí)現(xiàn)了數(shù)控振蕩器（DCO）功能，由系統(tǒng)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。

該器件采用基于鎖相環(huán)（PLL）的倍頻器，可使用低成本、低頻源作為系統(tǒng)時(shí)鐘。為獲得最佳抖動(dòng)性能，應(yīng)繞過(guò)系統(tǒng)時(shí)鐘PLL，并提供低噪聲、高頻系統(tǒng)時(shí)鐘。根據(jù)采樣理論，DDS的輸出頻率上限為采樣時(shí)鐘頻率（fs）的50%（fs為DAC采樣速率），但實(shí)際應(yīng)用中，通常建議上限為40%fs，以確保所需片外重構(gòu)濾波器的選擇性。

重構(gòu)濾波器的輸出信號(hào)可反饋至AD9912進(jìn)行進(jìn)一步處理。輸出電路包括HSTL和CMOS輸出緩沖器，以及頻率倍增器，適用于需要高于DDS奈奎斯特頻率的應(yīng)用。

AD9912還提供預(yù)編程的頻率配置文件，允許用戶在無(wú)需編程器件的情況下進(jìn)行頻率調(diào)諧。以下各節(jié)將分別介紹各個(gè)功能模塊。

直接數(shù)字合成器（DDS）

DDS生成的正弦波頻率由頻率調(diào)諧字（FTW）確定（即數(shù)字值）。與模擬正弦波發(fā)生器不同，DDS使用數(shù)控模塊并在采樣系統(tǒng)中運(yùn)行。因此，它需要一個(gè)采樣時(shí)鐘（fs），作為DDS的基本定時(shí)源。累加器相當(dāng)于一個(gè)模數(shù)為2^48的計(jì)數(shù)器，其可編程步長(zhǎng)由頻率調(diào)諧字（FTW）決定。DDS的框圖如圖40所示。

DDS的輸入是一個(gè)48位的FTW，為累加器提供速率值。在每個(gè)fs周期，累加器將FTW的值加到其運(yùn)行總和上。例如，給定FTW = 5，累加器在每個(gè)fs周期將增加5。當(dāng)累加器達(dá)到其容量上限（在這種情況下為2^48 ）時(shí)，它會(huì)溢出并回滾，保留溢出部分。累加器回滾的平均速率決定了輸出正弦波的頻率。以下公式定義了累加器的回滾速率，并確定了DDS的輸出頻率（fDDS）：

對(duì)該公式求解FTW可得：

例如，給定fs = 1 GHz，fDDS = 19.94 MHz，則FTW = 5,471,873,547.255（0x04FA05143B7F ）。