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AD9914����
目录��
特性.....................................................................................................1 应用.....................................................................................................1 功能框图............................................................................................1 修订历史............................................................................................2 概述.....................................................................................................3 技术规格............................................................................................4 直流规格.......................................................................................4 交流规格.......................................................................................5 绝对最大额定值...............................................................................8 热性能...........................................................................................8 ESD警告........................................................................................8 引脚配置和功能描述......................................................................9 典型性能参数.................................................................................12 等效电路..........................................................................................16 工作原理..........................................................................................17 单频调制模式 17 Pro le调制模式.........................................................................17 数字斜坡调制模式...................................................................17 并行数据端口调制模式..........................................................17 可编程调制模式........................................................................17 模式优先级................................................................................18 功能框图详解.................................................................................19 DDS内核.....................................................................................19 12位DAC输出............................................................................20 DAC校准输出............................................................................20 重构滤波器................................................................................20 时钟输入(REF_CLK/REF_CLK)............................................21 PLL锁定指令..............................................................................22 输出幅度键控(OSK).................................................................22 数字斜坡发生器(DRG)...........................................................23 省电控制.....................................................................................27 编程和功能引脚.............................................................................28 串行编程..........................................................................................31 控制接口串行I/O..............................................................31 通用串行I/O操作......................................................................31 指令字节.....................................................................................31 串行I/O端口引脚功能描述....................................................31 串行I/O时序图..........................................................................32 MSB/LSB传输............................................................................32 并行编程(8/16位)...........................................................................33 寄存器图和位功能描述................................................................34 寄存器位功能描述...................................................................39 外形尺寸..........................................................................................45 订购指南.....................................................................................45
修订历史月2012年8 —修订版0至修订版A 更改产品特性部分.......................................................................1 差分输入电压单位从mV p-p更改为V p-p.................................4 更改表14..........................................................................................34 更改表16..........................................................................................40 更改表28..........................................................................................44 更新外形尺寸..............................................................................45 2012年7月—修订版0：初始版
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����AD9914概述
AD9914是一款带12位DAC的直接数字频率合成器(DDS)。该器件采用先进的DDS技术，连同高速、高性能数模转换器，构成数字可编程的完整高频合成器，能够产生高达1.4 GHz的频率捷变模拟输出正弦波。AD9914具有快速跳频和精密调谐分辨率(64位采用可编程模数模式)。这款器件还实现了快速相位与幅度跳跃功能。频率调谐和控制字通过串行或并行I/O端口载入AD9914。它还支持在用户定义线性扫描模式下工作，可产生频率、相位或幅度的线性扫描波形。AD9914包含一个高速32位并行数据输入端口，可支持极性调制方案的高数据率以及相位、频率和幅度调谐字的快速编程。 AD9914可在扩展的工业温度范围内工作(请参考“绝对最大额定值”部分)。
AD9914
OUTPUTSHIFTKEYINGDATAROUTEANDPARTITIONCONTROL
DDS
OSKDROVERDRCTLDRHOLDSYNC_CLK
DAC_RSETAOUTAOUT
AMPLITUDE (A)FREQUENCY (ω)PHASE (θ)
2)os (ωt + θAcAsin (ωt + θ)
A�,
DIGITALRAMPGENERATOR
DAC12-BIT
�<
CLOCK
3
INTERNALPROGRAMMINGREGISTERS
PS[2:0]I/O_UPDATE
SYSCLK
REF_CLKREF_CLK
32NTERNAL CLOCK ITIMINGAND CONTROL
PLL
4
POWER-DOWNCONTROL
F0TO F3D0TO D31MULTICHIPSYNCHRONIZATION
SYNC_OUTSYNC_INLOOP_FILTERMASTER_RESET
EXT_PWR_DWN
10836-002
图2. 详细框图
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AD9914����
技术规格��
直流规格
除非另有说明，AVDD (1.8V)和DVDD (1.8V) = 1.8 V ± 5%，AVDD (3.3V)和DVDD_I/O (3.3V) = 3.3 V ± 5%，T = 25°C，R
A
= 3.3 k ，I = 20 mA，外部参考时钟频率 = 3.5 GHz，旁路参考时钟(REF CLK)乘法器。
SETOUT
表1.
参数 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释
电源电压
DVDD_I/O 3.135 3.30 3.465 V 引脚 16、引脚 83
DVDD 1.71 1.80 1.89 V 引脚 6、引脚 23、引脚 73
AVDD (3.3V) 3.135 3.30 3.465 V 引脚34、引脚36、引脚39、引脚40、引脚43、引脚47、引脚50、引脚52、引脚53、引脚60
AVDD (1.8V) 1.71 1.80 1.89 V 引脚32、引脚56、引脚57
电源电流 另请参见总功耗规格
ImA 20 引脚 16、引脚 83
DVDD_I/O
I 433 mA 引脚 6、引脚 23、引脚 73
DVDD
IAVDD(3.3V)34 640 mA 引脚 、引脚36、引脚39、引脚40、引脚43、引脚47、引脚50、引脚52、引脚53、引脚60
IAVDD(1.8V) 178 mA 引脚32、引脚56、引脚57
总功耗
基础DDS功率，PLL禁用 2392 3091 mW 3.5 GHz、单音模式、模块禁用、线性扫描禁用、幅度调节器禁用
基础DDS功率，PLL使能 2237 2627 mW 2.5 GHz、单音模式、模块禁用、线性扫描禁用、幅度调节器禁用
线性扫描额外功耗 28 mW
模块额外功耗 20 mW
幅度调节器额外功耗 138 mW 手动或自动
完全关断模式 400 616 mW 使用省电和使能寄存器，或EXT_PWR_DWN引脚
CMOS逻辑输入
输入高电压(V2.0 DV)DD_I/O V
IH
输入低电压(V) 0.8 V
IL
输入电流(I、I) ±60 ±200 µA At VIN = 0 V且VIN = D VDD_I/O
INHINL
最大输入电容(C) 3 pF
IN
CMOS逻辑输出
输出高电压(VI2.7 DVDD_I/O ) VOH = 1 mA
OH
输出高电压(V) 0.4 V IOL = 1 mA
OL
REF CLK输入特性 应始终保持REF CLK输入处于交流耦合状态(单端和差分)
旁路REF CLK乘法器
输入电容 1 pF 单端，各引脚
输入电阻 1.4 kΩ 差分
内部产生的直流偏置电压 2 V
差分输入电压 0.8 1.5 V p-p
REF CLK乘法器使能K
输入电容 1 pF 单端，各引脚
输入电阻 1.4 kΩ 差分
内部产生的直流偏置电压 2 V
差分输入电压 0.8 1.5 V p-p
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����AD9914
交流规格
除非另有说明，AVDD (1.8V)和DVDD (1.8V) = 1.8 V ± 5%，AVDD3 (3.3V)和DVDD_I/O (3.3V) = 3.3 V ± 5%，T = 25°C，R
A
= 3.3 k ，I= 20 mA，外部参考时钟频率 = 3.5 GHz，旁路参考时钟(REF CLK)乘法器。
SETOUT
表2.
参数 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释
REF CLK输入 输入频率范围
旁路REF CLK乘法器
输入频率范围 500 3500 MHz f最大值为0.4 × f
OUTSYSCLK
占空比 45 55 %
最小差分输入电平 632 mV p-p 每一侧等效摆幅均为316 mV
系统时钟(SYSCLK) PLL使能
VCO频率范围 2400 2500 MHz
VCO增益(K 60) MHz/V
V
最大PFD速率 125 MHz
时钟驱动器
SYNC_CLK输出驱动器
频率范围 146 MHz
占空比45 50 55 %
上升/下降时间(20%至80%) 650 ps
SYNC_OUT输出驱动器 10 pF负载
频率范围 9.1 MHz
占空比33 66 % CFR2寄存器，位9 = 1
上升时间(20%至80%) 1350 ps 10 pF负载
下降时间(20%至80%) 1670 ps 10 pF负载
DAC输出特性
st
输出频率范围(1特区)0 奈奎斯1750 MHz
输出电阻 50 Ω 单端，各引脚内部端接至AVDD (3.3V)
输出电容 5 pF
满量程输出电流 20.48 mA 范围取决于DAC R电阻
SET
增益误差−10 +10 % FS
输出偏移 0.6
DAC输出电压范围AVDD − 0.50 AVDD + 0.50 V
宽带SFDR 见典型性能参数部分
101.1 MHz输出 −66 dBc 0 MHz至1750 MHz
427.5 MHz输出 −65 dBc 0 MHz至1750 MHz
696.5 MHz输出 −57 dBc 0 MHz至1750 MHz
1,396.5 MHz输出 −52
目录��
特性.....................................................................................................1 应用.....................................................................................................1 功能框图............................................................................................1 修订历史............................................................................................2 概述.....................................................................................................3 技术规格............................................................................................4 直流规格.......................................................................................4 交流规格.......................................................................................5 绝对最大额定值...............................................................................8 热性能...........................................................................................8 ESD警告........................................................................................8 引脚配置和功能描述......................................................................9 典型性能参数.................................................................................12 等效电路..........................................................................................16 工作原理..........................................................................................17 单频调制模式 17 Pro le调制模式.........................................................................17 数字斜坡调制模式...................................................................17 并行数据端口调制模式..........................................................17 可编程调制模式........................................................................17 模式优先级................................................................................18 功能框图详解.................................................................................19 DDS内核.....................................................................................19 12位DAC输出............................................................................20 DAC校准输出............................................................................20 重构滤波器................................................................................20 时钟输入(REF_CLK/REF_CLK)............................................21 PLL锁定指令..............................................................................22 输出幅度键控(OSK).................................................................22 数字斜坡发生器(DRG)...........................................................23 省电控制.....................................................................................27 编程和功能引脚.............................................................................28 串行编程..........................................................................................31 控制接口串行I/O..............................................................31 通用串行I/O操作......................................................................31 指令字节.....................................................................................31 串行I/O端口引脚功能描述....................................................31 串行I/O时序图..........................................................................32 MSB/LSB传输............................................................................32 并行编程(8/16位)...........................................................................33 寄存器图和位功能描述................................................................34 寄存器位功能描述...................................................................39 外形尺寸..........................................................................................45 订购指南.....................................................................................45
修订历史月2012年8 —修订版0至修订版A 更改产品特性部分.......................................................................1 差分输入电压单位从mV p-p更改为V p-p.................................4 更改表14..........................................................................................34 更改表16..........................................................................................40 更改表28..........................................................................................44 更新外形尺寸..............................................................................45 2012年7月—修订版0：初始版
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����AD9914概述
AD9914是一款带12位DAC的直接数字频率合成器(DDS)。该器件采用先进的DDS技术，连同高速、高性能数模转换器，构成数字可编程的完整高频合成器，能够产生高达1.4 GHz的频率捷变模拟输出正弦波。AD9914具有快速跳频和精密调谐分辨率(64位采用可编程模数模式)。这款器件还实现了快速相位与幅度跳跃功能。频率调谐和控制字通过串行或并行I/O端口载入AD9914。它还支持在用户定义线性扫描模式下工作，可产生频率、相位或幅度的线性扫描波形。AD9914包含一个高速32位并行数据输入端口，可支持极性调制方案的高数据率以及相位、频率和幅度调谐字的快速编程。 AD9914可在扩展的工业温度范围内工作(请参考“绝对最大额定值”部分)。
AD9914
OUTPUTSHIFTKEYINGDATAROUTEANDPARTITIONCONTROL
DDS
OSKDROVERDRCTLDRHOLDSYNC_CLK
DAC_RSETAOUTAOUT
AMPLITUDE (A)FREQUENCY (ω)PHASE (θ)
2)os (ωt + θAcAsin (ωt + θ)
A�,
DIGITALRAMPGENERATOR
DAC12-BIT
�<
CLOCK
3
INTERNALPROGRAMMINGREGISTERS
PS[2:0]I/O_UPDATE
SYSCLK
REF_CLKREF_CLK
32NTERNAL CLOCK ITIMINGAND CONTROL
PLL
4
POWER-DOWNCONTROL
F0TO F3D0TO D31MULTICHIPSYNCHRONIZATION
SYNC_OUTSYNC_INLOOP_FILTERMASTER_RESET
EXT_PWR_DWN
10836-002
图2. 详细框图
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技术规格��
直流规格
除非另有说明，AVDD (1.8V)和DVDD (1.8V) = 1.8 V ± 5%，AVDD (3.3V)和DVDD_I/O (3.3V) = 3.3 V ± 5%，T = 25°C，R
A
= 3.3 k ，I = 20 mA，外部参考时钟频率 = 3.5 GHz，旁路参考时钟(REF CLK)乘法器。
SETOUT
表1.
参数 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释
电源电压
DVDD_I/O 3.135 3.30 3.465 V 引脚 16、引脚 83
DVDD 1.71 1.80 1.89 V 引脚 6、引脚 23、引脚 73
AVDD (3.3V) 3.135 3.30 3.465 V 引脚34、引脚36、引脚39、引脚40、引脚43、引脚47、引脚50、引脚52、引脚53、引脚60
AVDD (1.8V) 1.71 1.80 1.89 V 引脚32、引脚56、引脚57
电源电流 另请参见总功耗规格
ImA 20 引脚 16、引脚 83
DVDD_I/O
I 433 mA 引脚 6、引脚 23、引脚 73
DVDD
IAVDD(3.3V)34 640 mA 引脚 、引脚36、引脚39、引脚40、引脚43、引脚47、引脚50、引脚52、引脚53、引脚60
IAVDD(1.8V) 178 mA 引脚32、引脚56、引脚57
总功耗
基础DDS功率，PLL禁用 2392 3091 mW 3.5 GHz、单音模式、模块禁用、线性扫描禁用、幅度调节器禁用
基础DDS功率，PLL使能 2237 2627 mW 2.5 GHz、单音模式、模块禁用、线性扫描禁用、幅度调节器禁用
线性扫描额外功耗 28 mW
模块额外功耗 20 mW
幅度调节器额外功耗 138 mW 手动或自动
完全关断模式 400 616 mW 使用省电和使能寄存器，或EXT_PWR_DWN引脚
CMOS逻辑输入
输入高电压(V2.0 DV)DD_I/O V
IH
输入低电压(V) 0.8 V
IL
输入电流(I、I) ±60 ±200 µA At VIN = 0 V且VIN = D VDD_I/O
INHINL
最大输入电容(C) 3 pF
IN
CMOS逻辑输出
输出高电压(VI2.7 DVDD_I/O ) VOH = 1 mA
OH
输出高电压(V) 0.4 V IOL = 1 mA
OL
REF CLK输入特性 应始终保持REF CLK输入处于交流耦合状态(单端和差分)
旁路REF CLK乘法器
输入电容 1 pF 单端，各引脚
输入电阻 1.4 kΩ 差分
内部产生的直流偏置电压 2 V
差分输入电压 0.8 1.5 V p-p
REF CLK乘法器使能K
输入电容 1 pF 单端，各引脚
输入电阻 1.4 kΩ 差分
内部产生的直流偏置电压 2 V
差分输入电压 0.8 1.5 V p-p
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交流规格
除非另有说明，AVDD (1.8V)和DVDD (1.8V) = 1.8 V ± 5%，AVDD3 (3.3V)和DVDD_I/O (3.3V) = 3.3 V ± 5%，T = 25°C，R
A
= 3.3 k ，I= 20 mA，外部参考时钟频率 = 3.5 GHz，旁路参考时钟(REF CLK)乘法器。
SETOUT
表2.
参数 最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释
REF CLK输入 输入频率范围
旁路REF CLK乘法器
输入频率范围 500 3500 MHz f最大值为0.4 × f
OUTSYSCLK
占空比 45 55 %
最小差分输入电平 632 mV p-p 每一侧等效摆幅均为316 mV
系统时钟(SYSCLK) PLL使能
VCO频率范围 2400 2500 MHz
VCO增益(K 60) MHz/V
V
最大PFD速率 125 MHz
时钟驱动器
SYNC_CLK输出驱动器
频率范围 146 MHz
占空比45 50 55 %
上升/下降时间(20%至80%) 650 ps
SYNC_OUT输出驱动器 10 pF负载
频率范围 9.1 MHz
占空比33 66 % CFR2寄存器，位9 = 1
上升时间(20%至80%) 1350 ps 10 pF负载
下降时间(20%至80%) 1670 ps 10 pF负载
DAC输出特性
st
输出频率范围(1特区)0 奈奎斯1750 MHz
输出电阻 50 Ω 单端，各引脚内部端接至AVDD (3.3V)
输出电容 5 pF
满量程输出电流 20.48 mA 范围取决于DAC R电阻
SET
增益误差−10 +10 % FS
输出偏移 0.6
DAC输出电压范围AVDD − 0.50 AVDD + 0.50 V
宽带SFDR 见典型性能参数部分
101.1 MHz输出 −66 dBc 0 MHz至1750 MHz
427.5 MHz输出 −65 dBc 0 MHz至1750 MHz
696.5 MHz输出 −57 dBc 0 MHz至1750 MHz
1,396.5 MHz输出 −52
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