AD9959调试总结

1          原理图

AD9959具有良好的带宽性能和极好的窄带无杂散噪声性能，每个通道具有独立的10位DAC，32位频率控制字FTW，14位相位控制字POW以及10位幅度控制字AFW。芯片内部集成PLL，可以提供4-20倍的倍频，最高支持500Mhz主频。使用晶振的频率必须在20-30Mhz内。

光纤水听器采集板采用AD9959实现四通道时钟输出功能，要求一通道输出100Mhz，二通道为100.3Mhz，三通道为30Khz，四通道为30Khz，原理图设计如下所示。

2          引脚设置

1.          RESET拉低输出。

2.          POWERDOWN功能未使用需拉低。

3.          选用单比特两线串行通信方式，SDIO3需接地或置0，不能悬空。

4.          DAC_RSEI外接1.91K电阻接地来设置DAC最大输出电流，约为10mA；

5.          LOOP_FILTER通过680pf电容和0欧姆电阻接AVDD。

6.          AD9959输出的为电流信号，须通过电阻接AVDD。

3          配置接口

AD9959具有灵活的串行接口，兼容ADI公司早期的DDS芯片接口。串行通信接口分别为SDIO0-SDIO3，除SDIO0外，其他串行数据线在未被编辑为串行总线时可以用来进行调制控制。

AD9959支持4种工作，分别为单比特两线方式，单比特三线方式，2比特串行方式和4比特串行方式，本次采用了常用的单比特两线方式，即只需要SCLK和SDIO_0即可完成通信。

序号	引脚	描述
47	/CS	片选信号，低电平有效。
46	I/O_UPDATE	寄存器激活有效，上升沿有效。
48	SCLK	串行接口时钟。
50	SDIO_0	串行数据通信线。
40	P0	通道0调制控制引脚。
41	P1	通道1调制控制引脚。

4          工作模式

AD9959存在三种工作方式，分别为单频信号、扫描信号、调制信号。

5          单频工作模式

单频模式是AD9959最基本的工作模式，在该工作模式下，芯片产生一个频率、相位、幅度可控且恒定的正弦信号。

6          调制工作模式 6.1          幅度调制

1.      配置工作通道寄存器CSR

a)        根据手册中说明CSR寄存器是唯一一个不需要I/O_UPDATE寄存器激活的寄存器，即设即有效。

b)        AD9959存在四组同地址的寄存器，对应相应的通道，对相应通道设置之前需要先设置CSR寄存器。

c)        串行通信方式采用单比特两线方式，通信格式采用默认的高字节优先方式MSB。

2.      设置功能寄存器FR1

a)        功能寄存器主要完成PLL参数设置及调制参数设置。

b)        PLL倍频系数可以设置为4-20，本次调试采用100Mhz输入时钟，倍频系数为5，系统时钟为500Mhz。

c)        FR1[9:8]设置为00，即2级调制。

3.      设置通道功能寄存器CFR

a)        该寄存器主要完成了调制方式的选择，本次调试中选择了01为幅度调制。

b)        设置DAC输出电流控制，选择11，满量程输出。

4.      设置频率控制字CFTW0

a)        CFTW寄存器为32位，与输出频率的关系如下所示。

fs为系统时钟，即500Mhz，可根据输出频率进行相应的计算。

5.      设置频率控制字CW1

CW1为第二频率字，当选择2级调制模式，外部管教P0-P3分别对应CH0-CH3，当P0为0的时候CFTW0关闭，当P0为1时，CW1无效。因此需要进行相应的置位，本次调制设置为0x0。

6.      设置幅度控制寄存器ACR

a)        ACR寄存器主要用于控制倍幅器的使能及参数设置。

b)        ACR[12]控制倍幅器使能，设置为1，则倍幅器进入自动工作模式。

c)        ACR[9:0]为幅度比例因子设置为全1。

7          调制过程中遇到的问题

1.       在首次使用AD9959时，SYNC_CLK有输出，但四个通道均无输出，经检查是因为MASTER_RESET和PWR_DWN_CTL引脚未接地，SDIO3未接地。

2.       在作ASK调制时，亦无输出信号，或偶尔会有正确输出，固件人员将0x04和0x0A寄存器配置成相同的参数后，有固定输出但幅值不对。经检查，FSK、PSK、ASK分别由CFTW(0x04)、CPOW(0x05)、ACR（0x06）控制，无ASK调制输出是因为ACR未配置。

8           遇到问题请按照以下步骤检查您的电路：

请按照以下步骤检查您的电路：

请先在管脚位置测量电源电压大小，控制信号电压，时钟电平是否正确，电压幅度是否在数据手册的范围内，尤其是RESET，POWER DOWN等管脚的逻辑状态。如果一切正常，请做如下检查。

1,查看SYNC_CLK信号输出管脚，请测量此管脚的信号。看其输出频率是否正确，如果此管脚输出异常，请重复仔细检查硬件连接，电源和时钟输入。

2,如果SYNC_CLK正常，请检查寄存器的读写时序，这包括控制信号和数据信号的电平是否正确。判断寄存器读写是否正确的方法包括，可以改变内部锁相环的倍频系数，然后观察SYNC_CLK管脚的输出频率变化。另外的方法是在写完寄存器以后再读出寄存器的值，检查是否写入的寄存器值和读出的值相同。如果读写寄存器存在问题，请使用逻辑分析仪检查时序。

3,检查寄存器的值是否配置正确，这可以使用ADI网站上AD9959的评估板软件来帮助您设计计算寄存器的值。

4,这里需要提到的是很多常见的硬件连接的问题是DDS输出管脚的接法。大部分的DDS的输出都是差分电流输出，所以请特别注意DDS的输出连接。

1)请注意IOUT和/IOUT输出需要接电阻到AVDD。请参考芯片的数据手册和评估板原理图。

2)IOUT和/IOUT的端接电阻的大小要满足满量程电流在电阻上建立 的电压小于数据手册上的Voltage Compliance Range。

3)IOUT和/IOUT的端接阻抗要相同，不能将其中一个悬空。请参考评估板的接法。

                                                                                                         

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