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1、《现代电子技术》2005年第3期总第194期电子技术应用基于DDS+PLL频率合成源的设计1,21屈新建,常义林(1.西安电子科技大学陕西西安710071;2.中电科集团第二十研究所陕西西安710068)摘要:简述了用DDSAD9854和PLLPE3236所设计的频率合成源的实现方案,重点对硬件设计中的注意事项进行了详细说明,并且对系统的相位噪声和杂散性能做了简要分析。最后给出了系统测试结果。关键词:频率合成器;AD9854;PE3236;相位噪声中图分类号:TN802文献标识码:B文章编号:1
2、004373X(2005)0311503FrequencySynthesizerofDDSPlusPLL12,CHANGYilin1QUXinjian(1.XidianUniversity,Xi′an,710071,China;2.The20thResearchInstituteofCETC,Xi′an,710068,China)Abstract:ThepapersimplypresentedschemeoffrequencysynthesizerusingDDSAD9854plusPLLPE323
3、6.Somecautiousproblemsinhardwaredesignweredescribedindetail,andalsosimplyanalyzedphasenoiseperformanceofthissystemanditsspuriousperformance.Atlast,experimentalresultswereintroduced.Keywords:frequencysynthesizer;AD9854;PE3236;phasenoise频率合成器是现代电子系统的重要组成
4、部分,在通200MHz和400MHz4档,调频周期相应为1ms,2ms,信、雷达、电子对抗、导航、广播电视、遥测遥控、仪器4ms,8ms,相位噪声优于-95dBc/Hz(@1kHz)。本着仪表等许多领域中被广泛应用。例如,在雷达设备中,他经济实用的原则,选择了8031单片机控制AD9854DDS芯为发射机的调制器提供载频信号,也为接收机的混频器提片激励PE3236PLL芯片来输出合成信号,原理框图如供本振信号;在测试仪器中,他可单独作为标准信号源。随图1所示。着电子技术的不断发展,各类电子系统对频率
5、合成器的要求越来越高,对相位噪声、频率转换时间、频率分辨力、相对工作带宽、体积及功耗等多种指标提出了更高的要求。所以在研制频率合成源时,应根据具体应用和要求选择适当的方案,以满足系统设计指标要求。直接频率合成图1实现原理框图(DDS)技术因有突出的特点,如输出波形灵活且相位连续系统把要求的频率控制字存贮在只读存贮器ROM(这是其最大优势)、频率稳定度高、输出频率分辨率高、频中,通过拨位开关控制8031选择给DDS9854灌输频率控率转换速度快、输出相位噪声低、集成度高、功耗低、体制字,使9854产生
6、低频线性调频信号(300MHz参考时钟积小等,使其在频率合成源技术中被广泛应用,但DDS合是与单片机10MHz时钟相参的),经无源低通滤波器成频率比较低且输出频谱杂散较大,又限制了其应用。LPF1平滑后送到鉴相器PE3236,鉴相器把DDS送来的低PLL则具有频带宽、工作频率高、频谱质量好等优点,但频线性调频信号和要求系统最终输出的线性调频信号经其不足之处为频率分辨率、频率建立时间等方面远不如80分频后进行比相,得到误差电压,再经经典的二阶有源DDS。如果把两者结合起来,取长补短,可以获得更高的低通
7、滤波器LPF2滤除高次谐波送给压控振荡器VCO,频率分辨率,更快的信号建立时间,低相噪和宽输出频率VCO输出系统要求的线性调频信号。范围等性能。2硬件设计注意事项1实现原理由于DDS+PLL是一项成熟的技术,所以在硬件的实本频率合成源要求输出频率可控,线性调频频率范围为现中,各个关键芯片的性能特点在许多文章和器件资料中1.8～2.2GHz,且调频带宽可以改变:50MHz,100MHz,都有介绍,本设计中软件的设置比较简单,这里不做介绍。把硬件设计过程中的注意事项作为重点,确保信号纯度收稿日期:200
8、41029115电子技术屈新建等:基于DDS+PLL频率合成源的设计好、相位噪声低。信号间连接线尽量短且直,防止在信号传输过程中引入过AD9854芯片是AD公司生产的性能很好的直接数字多干扰。频率合成芯片。与传统的芯片相比,不但具有一般芯片所2.2.2正确接入参考信号具有的相位累加器,正弦值存储表,还在相位累加器前加因VCO输出的频率在微波段,很容易受到数字电路了一级频率累加器,后面集成了数模转换器,可提供正交的影响而使最终输出变坏,所以采用50同轴电缆传输,的I/
