电路笔记 CN-0109 连接/参考器件 利用 ADI 公司产品进行电路设计 放心运用这些配套产品迅速完成设计。 欲获得更多信息和技术支持，请拨打 4006-100-006 或 访问www.analog.com/zh/circuits 。 AD9958/ AD9858 500 MSPS/1 GSPS 直接数字频率合成 器(DDS) AD9515 时钟分配 IC 和引脚可编程微型分频器 AD6645 14 位、80 MSPS/105 MSPS ADC 利用 500 MSPS/1GSPS DDS AD9958/AD9858 和时钟分配 IC AD9515 实现用于高性能 ADC 的低抖动采样时钟发生器 电路功能与优势 的 170.3 MHz正弦波，由低抖动Wenzel晶体振荡器 本电路采用一个具有 sub-Hz 调谐分辨率的直接数字频率合成 (www.wenzel.com) 产生。数据由两个不同DDS提供：AD9958 器(DDS)，作为高性能 ADC 的低抖动采样时钟源。AD9515 (500 MSPS)和AD9858 (1 GSPS)。 时钟分配 IC 向 ADC 提供 PECL 逻辑电平。 不过，利用 AD9515 的内部分频器特性，DDS 也可在 AD9515 前端以较高频率工 作，有效提高输入压摆率。AD9515 输入方波电路中较高的 压摆率有助于降低时钟路径中的宽带抖动。 ADC 采样时钟的抖动会降低总信噪比(SNR)，二者的关系如 公式 1 所示： 图 1.基于 DDS 的 ADC 采样时钟发生器（原理示意图） 其中 f 为满量程模拟输入频率，tj 为均方根抖动。公式 1 中的 “SNR”仅由时钟抖动决定，与 ADC 的分辨率无关。 以下数据证明DDS在时钟应用中可实现低抖动。有关公式 1 及如何用于评估ADC采样时钟抖动特性的更多信息，请参考 应用笔记AN-501。 通过评估ADC的差分非线性和热噪声贡献，然后应用基于 DDS的时钟并测量ADC SNR，便可获得基于DDS时钟所增加 的抖动。有关测量设置和抖动计算的更多详细信息，请参考应 用笔记AN-823。另外，也可参考应用笔记AN-837，其中说明 如何设计具有最佳阻带性能的DAC重构滤波器。 表 1列出了AD9958 的测试结果数据。这些数据证实，提高 电路描述 图 1中的电路配置显示，基于DDS的时钟发生器由一个DDS 及后置的重构滤波器和AD9515 时钟分配IC组成，它用于为 模数转换器(ADC)提供采样时钟。DDS采样时钟由Rohde & Schwarz SMA 信 号 发 生 器 产 生 。 测 量 抖 动 时 ， 由 DDS 和 AD9515 产生的时钟作为高性能、14 位、80 MSPS/105 MSPS ADC AD6645 的采样时钟。ADC的模拟输入信号是经过滤波 DDS输出频率或压摆率以及减小DDS输出滤波器通带，可以 实现更佳的抖动性能。表 2列出了AD9858 与 5%带通滤波器、 225 MHz低通滤波器在各种DDS输出功率水平时的测量结 果。正如所预期的，提高功率和降低带宽可以实现低抖动。 利用 5%带通滤波器，可衰减DAC的大部分杂散。这种情况 下，抖动在更大程度上取决于DAC输出与限幅器输入之间的 噪声耦合，抖动降低与压摆率提高之间的高度相关性证明了 这一点。请注意，利用AD9858 电路，就可以实现均方根抖 动值始终低于 1 ps。 Rev.0 “Circuits from the Lab” from Analog Devices have been designed and built by Analog Devices engineers. Standard engineering practices have been employed in the design and construction of each circuit, and their function and performance have been tested and verified in a lab environment at room temperature. However, you are solely responsible for testing the circuit and determining its suitability and applicability for your use and application. Accordingly, in no event shall Analog Devices be liable for direct, indirect, special, incidental, consequential or punitive damages due to any cause whatsoever connected to the use of any “Circuit from the Lab”. (Continued on last page) One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. www.analog.com Tel: 781.329.4700 Fax: 781.461.3113 ©2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 电路笔记 CN-0109 为达到上述性能水平，这些电路必须构建在具有较大面积接 AGND和DGND的迷团”，以及教程MT-101—“去耦技术”）。 地层的多层印刷电路板上，并采用适当的接地、布局和去耦 有关更多指导信息，请参考AD9958、AD9858、AD9515 和 技术（请参考教程MT-031—“实现数据转换器的接地并解开 AD6645 的评估板文档。 表 1：AD9958 和 AD9515 的抖动响应与输出频率、功率、频率、滤波器带宽的关系 产品 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 AD9958/AD9515 DDS 采 样 速 率(MHz) 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 DDS 输 出 频 率(MHz) 38.88 38.88 38.88 38.88 38.88 38.88 77.76 77.76 77.76 77.76 77.76 77.76 155.52 155.52 155.52 155.52 DDS 输 出 功 率(dBm) −3.6 −3.6 −4.7 −4.7 −3.3 −3.3 −3.8 −3.8 −4.9 −4.9 −3.8 −3.8 −5.5 −5.5 −5.6 −5.6 DDS 重 构 滤 波器(MHz) 200 LPF 200 LPF 47 LPF 47 LPF 5% BPF 5% BPF 200 LPF 200 LPF 85 LPF 85 LPF 5% BPF 5% BPF 200 LPF 200 LPF 5% BPF 5% BPF AD9515 分频 器输出设置 1 2 1 2 1 2 1 2, 4 1 2, 4 1 2, 4 2 4, 8 2 4, 8 AD9515 输出 频率(MHz) 38.88 19.44 38.88 19.44 38.88 19.44 77.76 38.88, 19.44 77.76 38.88, 19.44 77.76 38.88, 19.44 77.76 38.88, 19.44 77.76 38.88, 19.44 均方根抖动 (ps) 4.1 4.1 2.4 2.4 1.5 1.5 2.5 2.5 1.5 1.5 1.1 1.1 1.5 1.5 0.68 0.68 表 2：AD9858 和 AD9515 的抖动响应与输出频率、功率、频率、滤波器带宽的关系 产品 DDS 采 样 速 率(MHz) DDS 输 出 频 率(MHz) DDS 输 出 功 率(dBm) DDS 重 构 滤 波器(MHz) AD9515 分频 器输出设置 AD9515 输出 频率(MHz) 均方根抖动 (ps) AD9858/AD9515 1000 155.52 +7.7 225 LPF 2 77.76 0.56 AD9858/AD9515 1000 155.52 +7.7 225 LPF 4,8 38.88, 19.44 0.56 AD9858/AD9515 1000 155.52 +7.7 5% BPF 2 77.76 0.33 AD9858/AD9515 1000 155.52 +7.7 5% BPF 4, 8 38.88, 19.44 0.33 AD9858/AD9515 1000 155.52 +2.6 225 LPF 2 77.76 0.63 AD9858/AD9515 1000 155.52 +2.6 225 LPF 4, 8 38.88, 19.44 0.63 AD9858/AD9515 1000 155.52 +1.1 5% BPF 2 77.76 0.42 AD9858/AD9515 1000 155.52 +1.1 5% BPF 4, 8 38.88, 19.44 0.42 AD9858/AD9515 1000 155.52 −3.2 225 LPF 2 77.76 0.73 AD9858/AD9515 1000 155.52 −3.2 225 LPF 4, 8 38.88, 19.44 0.73 AD9858/AD9515 1000 155.52 −4.6 5% BPF 2 77.76 0.64 AD9858/AD9515 1000 155.52 −4.6 5% BPF 4, 8 38.88, 19.44 0.64 Rev. 0 | Page 2 of 3 电路笔记 CN-0109 常见变化 数据手册和评估板 ADI公司提供各种直接数字频率合成器、时钟分配芯片和时 AD6645 Data Sheet. 钟缓冲器，用来构建基于DDS的时钟发生器。欲了解更多信 AD9515 Data Sheet. 息，请访问www.analog.com/dds和www.analog.com/clock。 AD9858 Data Sheet. AD9958 Data Sheet. 进一步阅读 AD6645 Evaluation Board. AN-501 Application Note, Aperture Uncertainty and ADC AD9515 Evaluation Board. System Performance. Analog Devices. AD9858 Evaluation Board. AN-823 Application Note, Direct Digital Synthesizers in AD9958 Evaluation Board. Clocking Applications. Analog Devices. AN-837 Application Note, DDS-Based Clock Jitter Performance 修订历史 vs. DAC Reconstruction Filter Performance. Analog Devices. 7/09—Revision 0: Initial Version Kester, Walt. 2005. The Data Conversion Handbook. Analog Devices. Chapters 6 and 7. Kester, Walt. 2006. High Speed System Applications. Analog Devices. Chapter 2, “Optimizing Data Converter Interfaces.” Kester, Walt. 2006. High Speed System Applications. Analog Devices. Chapter 3, “DACs, DDSs, PLLs, and Clock Distribution.” MT-031 Tutorial, Grounding Data Converters and Solving the Mystery of AGND and DGND. Analog Devices. MT-101 Tutorial, Decoupling Techniques. Analog Devices. (Continued from first page) "Circuits from the Lab" are intended only for use with Analog Devices products and are the intellectual property of Analog Devices or its licensors. While you may use the "Circuits from the Lab" in the design of your product, no other license is granted by implication or otherwise under any patents or other intellectual property by application or use of the "Circuits from the Lab". Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, "Circuits from the Lab" are supplied "as is" and without warranties of any kind, express, implied, or statutory including, but not limited to, any implied warranty of merchantability, noninfringement or fitness for a particular purpose and no responsibility is assumed by Analog Devices for their use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from their use. Analog Devices reserves the right to change any "Circuits from the Lab" at any time without notice, but is under no obligation to do so. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. ©2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. CN08396sc-0-7/09(0) w w w . a n a l o g . c o m Rev. 0 | Page 3 of 3