一、AD9833 概述
AD9833 是由 Analog Devices(ADI)公司生产的一款低功耗、可编程的波形发生器。它基于直接数字合成(DDS)技术,能够生成正弦波、方波和三角波等多种波形。AD9833 的核心优势在于其高分辨率和低功耗,广泛应用于测试设备、信号发生器、通信系统和传感器激励等领域。
二、型号概述
AD9833 是 ADI 公司的 DDS 芯片家族中的一员,该系列还有一些相关型号:
AD9834:与 AD9833 类似,但提供更高的频率和多功能引脚配置。
AD9850:频率范围更广,适用于更高性能的应用场合。
AD9837:更小的封装,功耗更低,但具有相同的功能。
AD9833 的优势在于其小尺寸和低功耗,非常适合便携式设备和嵌入式系统的应用。
三、工作原理
AD9833 的核心工作原理基于 DDS 技术。DDS 是一种通过数字计算产生频率稳定、相位精确的波形输出的方法。AD9833 的工作流程如下:
相位累加器:
在输入频率寄存器中存储一个数字频率控制字,该值决定了输出波形的频率。累加器每次时钟周期增加一个固定值(频率字),通过对累加器的输出进行处理,实现频率控制。
正弦查找表:
累加器输出的相位数据用于查找内部 ROM 中的正弦波数据。查找表存储了一个完整的正弦波周期的样本点。
数模转换器 (DAC):
从查找表中读取的数值经过 DAC 转换为模拟信号,从而生成正弦波输出。对于三角波和方波输出,AD9833 会通过调整输出格式来生成相应波形。
输出滤波:
输出的波形可以通过外部低通滤波器进一步平滑处理,以去除不需要的谐波成分,获得更纯净的模拟信号。
四、主要特点
多种波形生成:
支持生成正弦波、方波和三角波,适合多种应用场景。
低功耗:
功耗仅为 20 mW,非常适合电池供电的便携式应用。
高分辨率:
通过 28 位频率控制字,输出频率的分辨率可以达到 0.1 Hz 以下,适用于高精度信号需求。
简易控制:
通过 SPI 接口进行编程和控制,易于与微控制器和 FPGA 集成。
小封装:
提供 MSOP-10 和 LFCSP-10 等小型封装,节省电路板空间。
高分辨率:
AD9833 支持高达 28 位的频率分辨率,这意味着可以精确地控制输出频率,频率步进可以小到 0.1 Hz 或更低,确保了频率的稳定性和精度。
可编程性:
AD9833 通过 SPI 接口进行编程,用户可以轻松设置输出波形的频率、相位和类型。这使得 AD9833 在各种应用中具有高度的灵活性。
低噪声和高信号质量:
输出信号具有较低的谐波失真和杂散噪声,确保了信号的纯净度,适用于高要求的应用场合。
小型封装:
AD9833 采用 10 引脚 MSOP 封装,占用空间小,适合紧凑的电路设计。