ML2035中資料

  ML2035中資料

 ML2035是MicroLinear公司的一款單片正弦信號發生晶元，它可以在幾乎不需要其它外圍器件的條件下，產生直流到25kHz的正弦信號，並且它的輸出正弦信號頻率可以由16比特的串列比特字控制。因此，ML2035可以廣泛地應用於需要價格低、精度高的正弦信號發生器的無線通信或調製解調等領域。ML2035生成的頻率較低（0～25kHz），一般應用於一些需產生的頻率為工頻和音頻的場合。如用2片ML2035產生多頻互控信號，並與AMS3104（多頻接收晶元）或ML2031/2032（音頻檢波器）配合，製作通信系統中的收發電路等。
可編程正弦波發生器晶元ML2035設計巧妙，具有可編程、使用方便、價格低廉等優點，應用範圍廣泛。很適合需要低成本、高可靠性的低頻正弦波信號的場合。
ML2037是新一代低頻正弦波DDS單片電路，生成的最高頻可達500kHz。

ML2035的主要特點如下： 
●輸出正弦信號頻率為直流到25kHz； 
●具有低增益誤差和低諧波畸變性能； 
●具有3線SPI兼容性串列微處理器介面，並具有數據鎖存功能； 
●具有不需要外圍器件的全集成解決方案功能； 
●頻率解析度可達1.5Hz（當輸入時鐘頻率為時）； 
●自帶的內部晶振； 
●具有同步和非同步的數據載入功能。
正弦信號的產生
 ML2035的基本原理和DDS一樣，它內部主要由正弦信號產生、晶振和串列數字介面等部分組成。但是，ML2035的外圍電路及其簡單，它僅有8個引腳。ML2035的可編程頻率發生器的基本原理和直接頻率合成器（DDS）的基本原理完全一樣。我們知道，DDS晶元一般由頻率控制字、相位累加器、正弦查詢表、D/A轉換器和低通濾波器組成。DDS晶元的核心部件是相位累加器,它由N位加法器與N位相位寄存器構成,它類似一個簡單的計數器。每來一個時鐘脈衝,相位寄存器的輸出就增加一個步長的相位增量值,加法器將頻率控制數據與累加寄存器輸出的累加相位數據相加,把相加結果送至累加寄存器的數據輸入端。相位累加器進入線性相位累加,累加至滿量程時產生一次計數溢出,這個溢出頻率即為DDS的輸出頻率。正弦查詢表是一個可編程只讀存儲器(PROM),存儲的是以相位為地址的一個周期正弦信號的採樣編碼值,包 含一個周期正弦波的數字幅度信息,每個地址對應於正弦波中:範圍的一個相位點。將相位寄存器的輸出與相位控制字相加得到的數據作為一個地址對正弦查詢表進行定址,查詢表把輸入的地址相位信息映射成正弦波幅度信號,驅動DAC,輸出模擬信號；低通濾波器平滑並濾除不需要的取樣分量,以便輸出頻譜純凈的正弦波信號。
由於ML2035的控制字長為16比特，因此據DDS的原理我們不難得出ML2035的輸出頻率關係式為

(1) 
相應地，ML2035的頻率解析度（亦最小頻率）為 

(2) 
串列數字介面
ML2035的控制可以通過晶元的串列數字介面實現，數字介面部分主要由移位寄存器和數據鎖存器組成。SID引腳上的16bits數據字在時鐘SCK的上升沿時被送入16bits的移位寄存器。需要注意的是，應該先送最低位，最後送最高位。然後在LAI的下降沿觸發下，送入移位寄存器的數據被鎖存進數據鎖存器。為了確保數據的有效鎖存，LAI的下降沿應該發生在SCI為“低”電平期間。同理，在SID數據移入移位寄存器期間，LAI應該保持“低”電平。
電源方式
　　ML2035具有電源“休眠”功能，這樣可以有效提高電源的使用效率，這對於攜帶型產品是極其有利的。當希望ML2035保持“休眠”時，可以向移位寄存器輸入全“0”，並向LATI載入“1”使其保持高電平。在這種情況下，ML2035的功耗可以降到11.5mW以下，而輸出正弦信號的幅度降到0V。需要提及的是，在電路設計中應該對ML2035的電源輸入端進行電源去耦處理，在電路設計中可以採用如圖1所示的電源去耦處理方案。 


圖1ML2035的電源去耦處理方法

ML2035應用電路設計
簡易正弦信號發生器設計 
由DDS的基本原理可以知道，由於ML2035頻率分辨能力有限，輸出的正弦信號將有可能出現誤差。對於不同的參考時鐘，將產生不同程度的頻率誤差，表1例舉了ML2035在常見的晶振下的頻率控制字和頻率誤差情況。 


表1使用常見標準晶振時ML2035所需頻率控制字和頻率誤差情況
本文擬採用ML2035設計一簡易的頻率為1000Hz的高精度無頻率誤差的正弦信號發生器，由於低於3.5MHz的晶振通常價格較高且體積較大，故這裡選用6.5536的晶振。由式（1）可以得知需要的頻率控制字為1280，因此需要的16bits控制位為1111D101000000000，這樣輸出正弦信號的頻率誤差將在理論上達到0.00%。圖2便是實現該簡易正弦信號發生器的電路原理圖，這裡74HC4060計數器的功能是振蕩器和計時器，而74HC4002是高速CMOS四與非門器件。為了實現ML2035的輸出正弦信號頻率為1000Hz，必須使在前8個脈衝移入8比特0，然後在接下來的后8個脈衝移入11111010。

圖2基於ML2035的1000Hz正弦信號發生器電路原理圖