AD5620在AD9834应用作用以及AD5620驱动控制研究

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AD5620在AD9834应用作用以及AD5620驱动控制研究 [复制链接]

     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。

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）

 

AD5620 不同信号内部所包括的参考电压源不同：AD5620/AD5640/AD5660-1内部参考电压1.25V。AD5620/AD5640/AD5660-2内部参考电压1.25V，内部参考电压可以在参考电压输出管脚上Vrefout上测到，此外，AD5620器件内部集成一个上电复位模块，确保DAC上电输出为0。AD5620提供12、14、16位数据可选的数字接口。AD5620 使用3线制串行接口，其最高时钟信号可以输入30MHZ.

上面图表示，AD5620系列芯片的数字接口时序图。AD5620/AD5640支持数据16位,而AD5640支持数据24位。同时时序图也反映了，数据输入在SYNC#低有效器件。数据开始输入依赖于SYNC# 同步信号脉冲高有效,串行时钟在脉冲的下降沿检查有效数据.

DAC工作原理如下:

DAC寄存器保持外部接口送入的数据,内部电路根据DAC数据积存器保持的值,打开不同模拟开关,给出模拟电压给后面的放大器.内部结构如图:

DAC输出模拟电压值由参考电压，数据宽度以及给定数字量大小确定！

需要说明：AD5620芯片，N=12；AD5640，N=14;AD5660=N=16. 这里的N表示有效数据宽度与实际寄存器宽度16与24无关！

数字接口：

该DAC芯片提供SCLK,SYNC#,DIN三线串行接口，兼容SPI，QSPI等标准接口。写数据操作：开始，拉低SYNC#,数据从DIN被16位寄存器或24位寄存器串行移入，时钟SCLK最高可达30MHz.在第16个时钟或24个时钟数据被时钟扇入完毕。数模转换开始，此时，SYNC#或继续保持或变高，都应该至少持续33ns,保证数模转换完成！在下一个写操作之前，SYNC#必需保持高，以准备下一个写操作。

上图，清楚描述操作数字接口时序图，以及不同的数据内容位表示含有。从上面图给出下面几点信息：

1.控制模式。PD1和PD0 表示DAC的工作模式。具体代表含义如下图：

正常情况下，PD0和PD1应该是00。如果考虑节能在空闲时间，可以考虑其他模式。

2.不同芯片数据格式。AD5620/AD5640格式最高位代表控制模式，其余表示数据宽度。AD5660最高钱6位空闲，后面紧跟两位表示控制模式，然后才是有效数据。

3.定义了成功读写的区别。就是确保SYNC#一定要在数据扇入完成（16或24时钟沿）才能变高。否则写入不成功！