直接数字频率合成器的实现设计方案

由于DDS中几乎所有部件都属于数字电路，易于集成，功耗低、体积小、重量轻、可靠性高，且易于程控，使用相当灵活，因此性价比极高。

DDS也有局限性，主要表现在：

（1）输出频带范围有限

由于DDS内部DAC和波形存储器（ROM）的工作速度限制，使得DDS输出的最高频有限。目前市场上采用CMOS、TTL、ECL工艺制作的DDS工习片，工作频率一般在几十MHz至400MHz左右。采用GaAs工艺的DDS芯片工作频率可达2GHz左右。

（2）输出杂散大

由于DDS采用全数字结构，不可避免地引入了杂散。其来源主要有三个：相位累加器相位舍位误差造成的杂散；幅度量化误差（由存储器有限字长引起）造成的杂散和DAC非理想特性造成的杂散。

2 实现DDS的三种技术方案

2.1 采用高性能DDS单片电路的解决方案

随着微电子技术的飞速发展，目前高超 性能优良的DDS产品不断推出，主要有Qualcomm、AD、Sciteg和Stanford等公司单片电路（monolithic）。Qualcomm公司推出了DDS系列Q2220、Q2230、Q2334、Q2240、Q2368，其中Q2368的时钟频率为130MHz，分辨率为0.03Hz，杂散控制为-76dBc，变频时间为0.1μs;美国AD公司也相继推出了他们的DDS系列：AD9850、AD9851、可以实现线性调频的AD9852、两路正交输出的AD9854以及以DDS为核心的QPSK调制器AD9853、数字上变频器AD9856和AD9857.AD公司的DDS系列产品以其较高的性能价格比，目前取得了极为广泛的应用。AD公司的常用DDS芯片选用列表见表1.下面仅对比较常用的AD9850芯片作一简单介绍。

表1 AD公司的常用DDS芯片选用列表

型 号 最大工作(MHz) 工作电压（V） 最大功耗（mw) 备 注
AD9832 25 3.3/5 120 小型封装，串行输入，内置D/A转换器。
AD9831 25 3.3/5 120 低电压，经济，内置D/A转换器。
AD9833 25 2.5～5.5 20 10个管脚的uSOIC封装。
AD9834 50 2.5～5.5 25 20个管脚的TSSOP封装并内置比较器。
AD9835 50 5 200 经济，小型封装，串行输入，内置D/A转换器。
AD9830 50 5 300 经济，并行输入，内置D/A转换器。
AD9850 125 3.3/5 480 内置比较器和D/A转换器。
AD9853 165 3.3/5 1150 可编程数字QPSK/16-QAM调制器。
AD9851 180 3/3.3/5 650 内置比较器、D/A转换器和时钟6倍频器。
AD9852 300 3.3 1200 内置12位的D/A转换器、高速比较器、线性调频和可编程参考时钟倍频器。
AD9854 300 3.3 1200 内置12位两路正交D/A转换器、高速比较器和可编程参考时钟倍频器。
AD9858 1000 3.3 2000 内置10位的D/A转换器、150MHz相频检测器、充电汞和2GHz混频器。

AD9850是AD公司采用先进的DDS技术1996年推出的高集成度DDS频率合成器，它内部包括可编程DDS系统、高性能DAC及高速比较器，能实现全数字编程控制的频率合成器和时钟发生器。接上精密时钟源，AD9850可产生一个频谱纯净、频率和相位都可编程控制的模拟正弦波输出。此正弦波可直接用作频率信号源或转换成方波用作时钟输出。AD9850接口控制简单，可以用8位并行口或串行口经、相位等控制数据。32位频率控制字，在125MHz时钟下，输出频率分产率达0.029Hz。先进的CMOS工艺使AD9850不仅性能指标一流，而且功耗少，在3.3V供电时，功耗仅为155mW。扩展工业级温度范围为-40～+85摄氏度，其封装是28引脚的SSOP表面封装。