DDS驱动PLL频率合成器设计：AD9954与ADF4113的应用

"基于DDS驱动PLL结构的宽带频率合成器设计" 本文主要介绍了一种结合数字式频率合成器(DDS)和集成锁相环(PLL)技术的宽带频率合成器设计，利用DDS芯片AD9954和锁相芯片ADF4113构建了一个具有高分辨率、低杂散特性的频率合成器。该设计通过对DDS和PLL的协同工作，实现了594到999 MHz的宽频率范围输出，频率步进仅为5 Hz，相位噪声性能良好，达到-91 dBc/Hz。 DDS（数字式频率合成器）的核心是相位累加器，它将频率控制字(FTW)转换为相位信息，进而通过查找表生成所需的正弦波形。参考信号由晶振提供，频率为fref，DDS的输出频率fDDS则由频率控制字FTW决定。在这个设计中，DDS的输出信号作为PLL的参考信号，驱动PLL的工作。 PLL（锁相环）部分，VCO（压控振荡器）的输出频率由PLL芯片的电荷泵CP控制，经过低通滤波器LPF进行平滑，以减少噪声和改善相位锁定性能。VCO的输出即为频率合成器的最终输出信号。通过调整PLL的分频比和DDS的FTW，可以改变输出频率，实现精细的频率控制。 根据设计，DDS的相位累加器位数决定了频率分辨率。在这个系统中，当晶振频率为400MHz，PLL分频比为27时，根据公式可以计算出频率分辨率可达5Hz。DDS的输出频率范围为22到37MHz，通过PLL的倍频作用，使得系统输出频率范围覆盖594到999MHz，满足了设计需求。 电路实现中，选择AD9954作为DDS核心组件，它是一款高性能的DDS芯片，能够产生高质量的低频参考信号。此外，ADF4113作为集成锁相芯片，与AD9954配合，共同确保了系统的高精度和宽频带特性。 这种基于DDS驱动的PLL结构频率合成器设计，有效地融合了DDS的高分辨率和PLL的宽带频率合成能力，为射频通信、测试测量等领域提供了灵活、精确的频率源，且具有良好的噪声性能。通过单片机控制，可以方便地改变输出频率，适应多种应用场景的需求。