用于AD9834波形发生器(DDS)的幅度控制电路

电路功能与优势
　　图1所示电路提供一种简单的方法，可控制75 MHz低功耗(20 mW)波形发生器(DDS) AD9834 的输出波形幅度。
　
　　DDS（直接数字频率合成器）器件能够产生正弦波、方波和三角输出波形，因此可以用作波形发生器。
　
　　AD9834内置相位调制和频率调制功能。不过，为了调制输出信号的幅度，需要一个低功耗DAC或数字电位计来设置满量程电流。可以利用一个电压输出DAC，通过一个串联电阻驱动AD9834的FS ADJUST引脚，从而决定满量程DAC电流的幅度。
　
　　本例所用的DAC为nanoDAC系列的12位AD5620。它内置一个5 ppm/°C片内基准电压源，配有SPI接口，采用8引脚SOT-23或MSOP封装。低功耗（3.3 V电源时为2.2 mW）和小尺寸（8引脚SOT-23）的特点，使得AD5620非常适合从AD9834产生幅度调制输出。

图1. 用于AD9834 DDS的低功耗幅度控制电路（原理示意图：未显示去耦和所有连接）

电路描述
　　该电路采用3 V至5 V单电源供电。DAC和DDS均采用SPI接口工作。许多DDS器件的片内DAC都能为AD9834 DDS提供互补电流输出IOUT和IOUTB。
　
　　DAC的基准电流是内部基准电压VREF和外部电阻RSET的函数，该电阻一般从DAC FS ADJUST引脚接地。基准电流等于VREF/RSET，其中VREF是AD9834的内部基准电压，典型值为1.20 V。RSET电阻的典型值为6.8 kΩ。
　
　　DAC的满量程电流是基准电流的倍数。例如，AD9834的满量程电流为：
 　　
　　如果FS ADJUST连接到一个可变电压VDAC，则满量程电流为：

　　
　　改变VDAC将改变满量程电流，从而改变DDS器件的电压输出。可以利用一个电压输出DAC提供该可变电压。
　
　　AD5620是一种适用的低功耗、小尺寸、高性价比解决方案。它属于nanoDAC 系列，内置一个5 ppm/°C片内基准电压源，采用8引脚SOT-23或MSOP封装，输出电压为0 V至+2.5 V。
　
　　当VDAC = 0 V （零电平）时，达到最大满量程输出电流，AD9834的电流在约0.16 mA至约3.12 mA之间变化。负载电阻为200 Ω时，AD9834的输出电压在约0.032 V至约0.624 V之间变化。AD9834 IOUT引脚上的输出电压如图2所示，其中DDS输出频率设为1 MHz。

图2. 幅度控制DAC设为0 V时的DDS输出（此时产生DDS最大满量程输出）

　　提高AD5620的电压输出将降低AD9834的满量程输出电流。当AD5620的输出电压等于VREF或1.20 V时，达到最小满量程电流。
　
　　图3显示1/4量程输出电流对应的AD9834输出电压，其中VDAC = 0.75 × VREF或0.9 V。

图3. 幅度控制DAC设为0.9 V时的DDS输出（此时产生1/4满量程DDS输出）

　　本电路必须构建在具有较大面积接地层的多层电路板上。为实现最佳性能，必须采用适当的布局、接地和去耦技术。
　
常见变化
　　AD5640和AD5660 分别是AD5620的14位和16位版本，适合需要较高分辨率的应用。AD9833可提供与AD9834相同的功能，但不具有幅度调制能力。