來源：國外電子元器件  作者：楊陳慶 楊玉梅

摘要：AD9852是美國AD公司研制的一款性能優(yōu)異的DDS芯片，可廣泛應用于軍事和民用等各個領域。文中給出了一種以AD9852為核心的短波通信跳頻源的設計方案。

關鍵詞：DDS;跳頻源；濾波器；單片機； AD9852

ＤＤＳ是一種直接對參考時鐘進行抽樣、數(shù)字化，然后用數(shù)字計算技術產生頻率的頻率合成方法。它的工作原理是在采樣頻率一定的條件下，通過控制兩次連續(xù)采樣之間的相位增量（不得大于π）來改變所得的離散序列的頻率，然后經保持和濾波，唯一地恢復出該頻率的模擬信號。ＤＤＳ的工作原理框圖如圖１所示。

ＡＤ９８５２是ＡＤ公司的ＤＤＳ芯片可廣泛用于軍事通信、雷達等各個領域。文中用ＡＤ９８５２實現(xiàn)的跳頻源可在外部撥碼開關的控制下對輸出頻率進行調整，以完全達到預期的設計指標。

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ＡＤ９８５２的功能框圖由圖２所示。由圖可見，ＡＤ９８５２內部包括一個具有４８位相位累加器的ＮＣＯ、一個可編程時鐘倍頻器、一個反ＳＩＮＣ濾波器、兩個１２位３００ＭＨｚ ＤＡＣ、一個高速模擬比較器以及接口邏輯電路。其主要特點如下：

●帶有３００ＭＨｚ內部時鐘；

●可輸出ＦＳＫ、ＢＰＳＫ、ＰＳＫ、ＣＨＩＲＰ、ＡＭ等信號；

●帶有兩個１２位Ｄ／Ａ轉換器；

●１００ＭＨｚ時具有８０ｄＢ ＳＦＤＲ的動態(tài)性能；

●內含４ｘ到２０ｘ可編程參考時鐘倍頻器；

●帶有兩個４８位可編程頻率寄存器和兩個１４位可編程相位偏移寄存器；

●具有１２位調幅及可編程整形功能；

●帶有單引腳ＦＳＫ和ＢＰＳＫ數(shù)據接口。

●有１０ＭＨｚ的２線或３線ＳＰＩ兼容串口接口和１００ＭＨｚ ８位并行接口。

ＡＤ９８５２采用小型８０引腳ＬＱＦＰ封裝，３．３Ｖ單電源供電，使用十分方便。但由于該器件功耗較大（普通工作模式下約為１．５Ｗ），因此應用時應特別注意散熱，避免芯片由于過熱而損壞。

２　跳頻源主要指標及設計方案

跳頻源的主要指標如下：

●輸出頻率：１０～１２．２ＭＨｚ；

●步進：１００ｋＨｚ；

●跳頻時間：小于１ｍｓ；

●輸出功率：１０ｄＢｍ；

●諧波抑制：６０ｄＢｃ；

●相位噪聲：－１３０ｄＢｃ／Ｈｚ ＠１０ＫＨｚ；

●寬頻帶無雜散動態(tài)范圍（ＳＦＤＲ）：５０ｄＢｃ。

根據上述指標要求，筆者采用ＡＴ８９Ｃ５１單片機來控制ＡＤ９８５２以實現(xiàn)該跳頻源。參考信號由４０ＭＨｚ的恒溫石英晶體振蕩器（ＯＣＸＯ）產生。為了抑制雜散，方案中在ＡＤ９８５２的ＤＡＣ輸出端加上截止頻率為１６ＭＨｚ的低通濾波器。ＡＤ９８５２的輸出信號功率大約為－８ｄＢｍ，而這顯然不能滿足要求，因此筆者選用了ｍｉｎｉ公司的一款優(yōu)秀的放大模塊ＥＲＡ－３來對信號進行放大（約２０ｄＢ）。同時在輸出端加上低通濾波器來抑制放大模塊所產生的諧波。

３　基于ＡＤ９８５２的跳頻源設計

３．１ ＡＤ９８５２控制電路

圖３所示是ＡＤ９８５２的控制電路。對ＡＤ９８５２的控制可采用ＡＴ８９Ｃ５１單片機的并行通信方式。將ｃｏｓｉｎｅ ＤＡＣ（４８腳）作為ＡＤ９８５２的輸出端，撥碼開關用于控制單片機的Ｐ２．０～Ｐ２．５，從而實現(xiàn)對輸出頻率調諧字的控制，進而控制輸出頻率。

３．２ 低通濾波器的設計與制作

要實現(xiàn)各項指標，應在電路中使用兩個截止頻率為１６ＭＨｚ的７階切比雪夫濾波器其電路圖如圖４所示。在濾波器的設計過程中，如何準確實現(xiàn)高Ｑ值的電感，直接影響著濾波器的最終性能。由圖４可知，濾波器中的電感量約為７００ｎＨ，可采用ＡＷＧ＃２６漆包線繞在磁導率為２０的鎳鋅磁環(huán)上，然后與一個已準確得知容值的電容（如１００ｐＦ左右）相并聯(lián)，接著在矢量網絡分析儀上測出它的并聯(lián)諧振點，從而推算出所繞電感的大小。接下來仔細調節(jié)諧振點就可以確定所需的電感量。采用這種方法確定的電感準確度高，實現(xiàn)方便。圖５為用ＡＤＳ仿真的濾波器傳輸特性曲線（Ｓ２１），其中電感Ｑ值設定為５０。實際做出的濾波器性能與仿真結果基本一致。

３．３ 軟件部分

設計該跳頻源軟件時，首先應對單片機中一些特殊端口進行初始化設定：

ＵＰＤ ＥＱＵ Ｐ１．７

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