【前言】
Hello~大家周末好,钛哥周末也没忘给大伙分享一些设计经验,今儿给大家说的还是DDS,主角是ADI公司的AD9910,该芯片最大的特点就是内部时钟速率高达1G(最大输出信号频率可超过400M),这个值对于直接数字式频率合成器(即DDS)是很高的一个参数了,之前我们讲过的AD9934/AD9933/AD9954/AD9954基本都是200M以下的芯片。首先我们来看看AD9910的简要功能框图,如下图所示,该芯片内部是由一个1GSPS的高速时钟作为核心,通过串行数据接口对时其内部控制寄存器编程;同时可通过内部的高速并行数据接口来直接调制频率、相位以及幅度等;内置14位DAC可实现高频率分辨率;左边的LINEAR RAMP GENERATOR为线性斜波发生器,换句话说,用户可以通过此功能来使频率、相位或幅度随时间呈线性变化。综上来看,该芯片的性能相对比较强大~
【硬件电路设计】
接下来具体讲一讲硬件设计注意事项,下面是整体的原理图和PCB概览,原理图上注明了设计要点,PCB上的器件封装均采用的是3D封装,方便结合结构设计。
1、关于晶振。钛哥这里作了两方面的考虑,一是采用板载晶振作为时钟,好处就是方便简单,当然精度以及稳定度在一些要求较高的场合可能就无法满足,所以可以设计一个外部时钟源接口,用SMA插座,两个时钟源用排针来选择。这样子灵活的设计方式可以满足不同的应用场景,建议大家可以这样子来设计。
2、关于电源。电源输入钛哥采用的是DC-005插座(这里多说一句,DC-005插座有多种型号,主要区别在于过电流大小不一样,大家可以从插座内部插针粗细来区分,所以大家在买器件的时候一定要根据自己的板上功耗选择);输入采用SS34作为防反接二极管,该二极管的正向电流最大为3A,如果大家的系统需要更大的电流,可使用SS56(高达5A);电源通过一个自锁开关来控制导通,这里选择开关的型号同样需要注意电流大小,一般自锁开关的通电流都偏小,如果大家需要大电流可采用船型开关或拨动开关;设计0.7A的自恢复保险丝来防止误操作导致的电流过大从而烧坏芯片;AD9910总共需要1.8V和3.3V两种电源,该两种电源又分别为内部的数字以及模拟两部分使用,其中1.8V的数字和模拟电分别都是110mA和222mA,电流较大,所以建议大家分别用两个LDO来供电,而3.3V的两路电源相对电流较小,大家可以使用一个LDO,用电感隔开,具体设计如下图所示:
3、关于接口。数据接口的排阻,这个和以往设计注意点一样,切记电阻阻值不要太大,推荐在33R~100R之间取值。
4、关于信号输出。AD9910具有两路正弦信号输出,两路均有设计巴特沃斯低通滤波器来改善信号的质量以及增强其稳定性,由于输出信号达到数百兆,这里建议电感采用高频绕线电感。
5、其他。AD9910芯片的各部分电源管脚都要加上相应的滤波电容,另外,数字地和模拟地建议用0Ω电阻或者磁珠来单点相接。
以下是设计的源文件,仅供参考:
链接:https://pan.baidu.com/s/1BPxBLdQhxHc9b0rkHPO1dg
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