内容介绍
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内容介绍
这是我们硬禾实战营开发的DDS信号发生器模块中的一枚，只有8个管脚，其中用SPI总线可以通过任何一款MCU或FPGA对其进行配置，它工作于16MHz的主频，能够输出正弦波、方波和三角波三种波形，输出模拟信号的最高频率可以达3MHz，幅度能够到1Vp-p。
该模块的输出信号可以通过板上的Pin5或u.FL的射频连接器，输出信号以1.65V为直流偏置点（3.3V供电的情况下），输出信号的幅度和直流偏置都是固定的，不能调节。
- DDS内部采用了10位DAC以实现较高的波形准确度
- 2个频率寄存器，可以用来设置输出信号的频率
- 频率分辨率能够精密到0.06Hz
- 2个相位寄存器
- 外部的MCU或FPGA可以通过SPI接口对其进行配置
- SPI的接口总线速度达40MHz
- 工作电压范围：3-3.3V
模块的3D效果图
模块的结构图
模块的物理尺寸
为方便设计，ADI专门提供了基于网页的ADIsimDDS的程序, 用于帮助设置正确的频率控制字，并直观地查看输出信号的频谱分量以及需要的滤波器及其参数。
16MHz主频，未加低通平滑滤波器，输出3MHz正弦波时的频谱和时域波形
在输出端加上截止频率位4MHz的2阶低通滤波器输出波形的效果，最高的混叠频谱 - 13MHz同主信号相比低了30dBc。
如果加入4阶截止频率为4MHz的低通滤波器，13MHz的混叠信号的能量相比于主信号低60dBc。
在本模块中，采用了2阶的Sallen Key有源低通滤波器，仿真的结果如下：
相关设计资料
相关器件的技术资料
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AD9837 - 低功耗、8.5 mW、2.3 V至5.5 V可编程波形发生器
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产品的主要功能特性：
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数字可编程频率和相位
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功耗：8.5 mW（2.3 V时）
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MCLK速率：16 MHz（B级），5 MHz（A级），在本设计中我们采用了16MHz的版本 - AD9837BCPZ-RL
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28位分辨率：0.06 Hz（16 MHz参考时钟）
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正弦波/三角波/方波输出
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2.3 V至5.5 V电源供电
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三线式SPI接口
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扩展温度范围：–40°C至+125°C
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关断选项
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10引脚LFCSP封装
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SGM8061 - 500MHz，轨到轨输出的CMOS运算放大器
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主要功能特性：
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轨到轨输出
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输入偏移电压: 8mV (MAX)
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高速:
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500MHz, -3dB Bandwidth (G = +1)
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420V/μs, Slew Rate
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16ns Settling Time to 0.1% with 2V Step
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供电范围: 2.5V to 5.5V
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输入电压范围: -0.2V to 3.8V with VS = 5V
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优异的视频指标(RL = 150Ω, G = +2):
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增益平坦: 0.1dB to 80MHz
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差分增益: 0.015%, Diff Phase: 0.05 Degree
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低供电电流: 8.2mA (TYP)
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-40℃ to +125℃ 工作温度范围
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有绿色SOT-23-5和SOIC-8两种封装，在本设计中我们采用了SOT23-5的封装
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参考设计资源：
物料清单
附件下载
DDS_AD9837.pdf
用KiCad绘制的原理图 - PDF格式
DDS_AD9837_Gerber.zip
可以直接做电路板的Gerber文件，双层板，用KiCad设计，有邮票孔
DDS_AD9837.zip
KiCad设计源文件，包含了原理图、PCB布局布线文件
团队介绍
硬禾工程师团队专注于基于FPGA和嵌入式系统学习平台的开发和生态系统的建设，在过去5年里成功推出的小脚丫FPGA学习平台被全国上百所高校采用于数字电路教学实践中，并一直积极推动开源、免费PCB设计工具KiCad在高校学生及硬件工程师中的应用。
团队成员
苏公雨
与非网/硬禾学堂创始人，电子创客爱好者，15年硬件研发、设计背景。
王安然
资深硬件设计工程师、FPGA教学导师，12年硬件研发经验，主持开发了基于小脚丫FPGA的系列学习平台。
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