单片机与DSP中的高性能DDS芯片AD9959及其应用

0 引言 AD9959是美国ADI公司最新推出的一款四通道高速直接数字频率合成器。该芯片内部集成了四个DDS核，因此可对四个内部同步输出通道独立进行编程。通过一个公用系统时钟在芯片内部同步其独立的通道，AD9959可以对由于模拟处理(例如滤波、放大)或者PCB布线失配而产生的外部信号通道的不均衡进行有效的校正，从而使系统工程师用相当少的时间和精力去处理这个通常很复杂的系统设计问题。 1 AD9959的主要特点 AD9959可以实现最多16电平的频率、相位和幅度调制，还可以工作在线性调频、调相或调幅模式。AD9959的应用范围包括相控阵列雷达／卢纳系统、仪表、同步时钟和RF信号源。AD9 高性能DDS芯片AD9959是美国ADI公司推出的一款针对单片机与DSP系统的四通道高速直接数字频率合成器。该芯片的主要特点是其高度集成的DDS核心，允许对四个独立的输出通道进行同步编程，有效地解决了模拟处理和PCB布线不匹配导致的信号通道不平衡问题，大大简化了系统设计的复杂度。 AD9959具备多种高级功能，如16电平的频率、相位和幅度调制能力，支持线性调频、调相和调幅模式。这使得它广泛应用于相控阵列雷达、月球探测系统、仪表设备、同步时钟以及射频（RF）信号源等领域。芯片的内部结构包括四个10位DAC的DDS通道，最高采样频率可达500 MSPS，具有65 dB以上的通道隔离度，32位频率分辨率，14位相位失调分辨率，10位输出幅度可调整的分辨率，以及增强型SPI接口，支持软件和硬件控制以降低功耗。此外，AD9959还采用了双电源设计（DDS核1.8 V，串行I/O 3.3 V），并内置多器件同步功能和时钟倍频锁相环，以实现4到20倍的时钟倍频。 AD9959采用56脚LFCSP封装，其引脚功能明确，包括同步输入/输出引脚（SYNC_IN/SYNC_OUT）、复位输入（MASTER_RESET）、电源控制引脚（PWR_DWN_CTL）以及模拟和数字地（AGND/DGND）。此外，还包括参考时钟输入（REF_CLK）、DAC重置输入（DAC_RSET）、振荡器控制（CLK_MODE_SEL）、I/O更新（I/O_UPDATE）、串行接口控制引脚（CS、SCLK、SDIO_0、SDIO_1）、通道控制引脚（P0-P3）和四个通道的互补输出（CH0_IOUT-CH3_IOUT）。 在工作模式上，AD9959提供了丰富的组合可能性。它可以同时运行单频模式、2电平调制模式和线性扫描模式，或者在一个或两个通道上运行4电平调制模式，其余通道则运行在单频模式。此外，它还能实现更多自定义的工作模式组合，以满足不同应用场景的需求。 AD9959是单片机与DSP系统中实现高性能频率合成和信号处理的理想选择。其强大的功能、灵活的工作模式以及易于同步的特性，为系统设计者提供了高效且可靠的解决方案，显著提升了系统的整体性能。