便利なDDS IC AD9833

このところDDSを扱う事が増えております．今取り組んでいるのはFPGAで作る特殊なDDSです．でも普段は汎用のAD社のAD9833をよく使っています．AD9833の仕様は，位相アキュムレータ28ビット，最高クロック25MHz，DAC 10Bit，出力0.65Vです．ちなみに25MHzクロックと28Bitアキュムレータから計算される周波数分解能は0.0931Hzになります．

AD9833は3本のシリアル通信でマイコンとつながるのでハードは極めてすっきりします．このシリアルのクロックレートは最高40MHzが可能で，高速のDSPやFPGAで駆動すれば本格的なFM変調も簡単にかける事ができます．さらにAD9833には周波数レジスタのほかに12ビット分解能の位相レジスタもあるので，2台以上を同期で使えば高精度なIQ信号や三相交流も簡単に作れます．

AD9833の後にはLPFを入れOPアンプで増幅します．私の定番OPアンプはTI社のTHS3001です．このTHS3001は420MHzの帯域幅と6500V/μsecのスルーレート，そして高速にも係らず±15Vの電源で使う事ができます．さらに電流が100mAも取れるのでパラ運転すれば50Ω系の負荷も楽々駆動します．

クロック20MHzでAD9833を動かした時の波形が下記です．左は1KHz出力時の波形で大変奇麗です．右は1MHz時の波形です．1MHzでは飛び飛びにサイン波データを参照するので階段波形になります．さらに10MHzでは完全に方形波になりました．そのままの出力で綺麗な波形を得たいなら100kHzまで，サンプリング定理を考慮したフィルタをガッツリ入れて使うなら5MHzまででしょうか．

次の写真は0Hz出力時の波形です．20倍のアンプを通しているので80mVp-pのノイズが見られます．AD9833の出力レベルに換算しても4mVp-p．DAの出力0.65Vを10Bit解像度で考えると1LSBは0.65mVなので，やはり大きいと言えます．このAD9833で唯一感じる困り事はこのノイズなのです．そしてこれはデータシートには載っていません．でもこのノイズはAD9833の直後にLCフィルタを設ける事で簡単に除去することが出来ます．