Генератор качающейся частоты на AD9850: обзор возможностей и применения

Как работает генератор качающейся частоты на AD9850. Какие функции он выполняет. Для чего можно использовать такой генератор. Какие преимущества дает применение AD9850 в генераторе сигналов. Как собрать генератор качающейся частоты на AD9850 самостоятельно.

Принцип работы генератора качающейся частоты на AD9850

Генератор качающейся частоты (ГКЧ) на основе микросхемы AD9850 работает по принципу прямого цифрового синтеза (DDS). Основные компоненты такого генератора:

  • Микросхема AD9850 — непосредственно синтезатор частоты
  • Микроконтроллер (например, ATmega328) для управления AD9850
  • ЖК-дисплей для отображения параметров
  • Клавиатура для ввода настроек
  • Выходные каскады для формирования сигнала

Микроконтроллер программирует AD9850, задавая нужную частоту выходного сигнала. При работе в режиме качающейся частоты микроконтроллер плавно изменяет частоту в заданном диапазоне с определенной скоростью развертки.

Основные функции генератора на AD9850

Типичный генератор качающейся частоты на AD9850 обычно обладает следующими возможностями:


  • Генерация сигналов различной формы (синусоида, прямоугольник, треугольник и др.)
  • Диапазон частот от нескольких герц до десятков мегагерц
  • Регулировка амплитуды выходного сигнала
  • Установка смещения по постоянному току
  • Режим качающейся частоты с настройкой начальной и конечной частоты, скорости развертки
  • Возможность амплитудной и частотной модуляции
  • Сохранение пользовательских настроек

Конкретный набор функций зависит от схемотехники и программного обеспечения генератора.

Области применения генератора качающейся частоты

Генератор на основе AD9850 может использоваться для решения следующих задач:

  • Настройка и тестирование радиоприемного оборудования
  • Проверка АЧХ усилителей и других устройств
  • Поиск резонансных частот в колебательных системах
  • Измерение параметров фильтров и резонаторов
  • Тестирование аудиосистем
  • Отладка цифровых схем
  • Учебные и демонстрационные цели

Благодаря широкому диапазону частот и гибкости настроек такой генератор становится универсальным инструментом для радиолюбителей и профессионалов.


Преимущества использования AD9850

Применение микросхемы AD9850 в генераторе сигналов дает ряд преимуществ:

  • Высокая точность и стабильность частоты выходного сигнала
  • Широкий диапазон рабочих частот (до 40 МГц)
  • Быстрое переключение частоты
  • Возможность программной перестройки параметров сигнала
  • Низкий уровень фазовых шумов
  • Простота управления через цифровой интерфейс
  • Доступность и относительно низкая стоимость микросхемы

Эти особенности делают AD9850 отличным выбором для построения любительских и полупрофессиональных генераторов сигналов.

Как собрать генератор качающейся частоты на AD9850

Для самостоятельной сборки генератора потребуются следующие компоненты:

  • Микросхема AD9850
  • Микроконтроллер (например, ATmega328)
  • ЖК-дисплей 16х2 или 20х4
  • Матричная клавиатура 4х4
  • Кварцевый резонатор 125 МГц для AD9850
  • Операционные усилители для выходных каскадов
  • Пассивные компоненты (резисторы, конденсаторы и т.д.)

Порядок сборки генератора:

  1. Разработка принципиальной схемы устройства
  2. Изготовление или заказ печатной платы
  3. Монтаж компонентов на плату
  4. Программирование микроконтроллера
  5. Настройка и калибровка собранного устройства

Для программирования можно использовать готовые библиотеки для работы с AD9850 или написать собственный код управления микросхемой.


Типичные характеристики генератора на AD9850

Генератор качающейся частоты на основе AD9850 обычно имеет следующие параметры:

  • Диапазон частот: от 0 до 40 МГц
  • Шаг перестройки частоты: 0,0291 Гц
  • Формы сигнала: синус, прямоугольник, треугольник
  • Выходное напряжение: до 1 В (размах)
  • Выходной импеданс: 50 Ом
  • Скорость качания частоты: от 0,1 Гц/с до 1 МГц/с
  • Возможность AM и FM модуляции

Конкретные значения могут отличаться в зависимости от реализации схемы и настроек программного обеспечения.

Ограничения генератора на AD9850

При работе с генератором качающейся частоты на AD9850 следует учитывать некоторые ограничения:

  • Максимальная выходная частота ограничена примерно 40% от тактовой частоты AD9850
  • На высоких частотах может наблюдаться ухудшение спектральной чистоты сигнала
  • Амплитуда выходного сигнала падает с ростом частоты
  • Возможно появление паразитных гармоник на некоторых частотах
  • Ограниченная разрешающая способность по амплитуде (8-10 бит)

Эти особенности необходимо принимать во внимание при разработке и эксплуатации генератора.


Сравнение AD9850 с другими микросхемами DDS

AD9850 не единственный вариант для построения генератора качающейся частоты. Рассмотрим сравнение с некоторыми аналогами:

ПараметрAD9850AD9851AD9834
Макс. тактовая частота125 МГц180 МГц75 МГц
Разрядность ЦАП10 бит10 бит12 бит
Потребляемая мощность155 мВт250 мВт20 мВт
Интерфейс управления
Параллельный/последовательныйПараллельный/последовательныйПоследовательный

AD9850 обеспечивает хороший баланс между характеристиками, энергопотреблением и стоимостью, что делает ее популярным выбором для любительских проектов.


Комплект для сборки многофункционального генератора сигналов на современной элементной базе

Люблю для себя «открывать» что-то новое в разных областях, в том числе в электронике, а тут надо было купить подарок на день рождения, для сына одного уважаемого человека. Вот и решил совместить приятное с полезным. Что из этого вышло — можно узнать под катом.

Честно говоря, написание этого обзора заняло у меня больше всего времени — почти 4 дня. И не потому что я обозреваю что-то архисложное, или мне не ведомое, просто, это весьма специфический аппарат, а аудитория тут хотя и любознательная, но знания в электротехнике выше среднего есть не у каждого, а дидактических способностей я за собой не очень наблюдаю. Так что, если где что-то будет неясно, пишите в комментариях, постараюсь оперативно дополнить обзор.

Для начала, сразу же отвечу на вопрос — «А откуда деревянная коробочка, ведь на сайте она не продаётся?» Как уже писал, данный прибор я купил в подарок, и я решил значительно «наворотить» его. Опишу все наворотки в начале, дабы закрыть тему.
Корпус:
Выфрезерован из цельного куска бука, выдержанного в естественных условиях порядка 80 лет.



Переделки:
Переделан источник питания — установлен двухполярный DC/DC преобразователь Tracopower, литиевый аккумулятор со схемой Wireless зарядки.
Как просили в обзоре по переделке ЖК индикатора, наклеил на индикатор не оранжевую, а зеленную плёнку, что получилось, можно увидеть на фото вверху. Лично мне не понравилось, в подарочном варианте поставил с оранжевой плёнкой.
Небольшое предисловие, на тему принципа работы генераторов напряжения разной формы.
Как известно, электрический ток переменного напряжения имеет изменяющуюся по времени форму, наиболее распространённая форма, эта та, что есть в наших розетках, и имеет форму синусоиды. Но в других электрических цепях, используется другие формы тока, прямоугольные, треугольные, пилообразные и многие другие. Соответственно, генераторов сигналов разных форм множество, но исходя из практических требовании, сформировался следующий «типовой» пакет: Синусоида, прямоугольник, треугольник и пила (ну и генератор шума — но не так часто). В свою очередь, генераторы сигналов тоже делятся на много разных типов, по принципу генерации сигналов, рассмотреть все в пределах данного обзора невозможно, да и не нужно, хотя я в практике встречал (Подписчики журнала «Вопросы Специального Машиностроения» наверняка поймут) и совсем экзотические варианты — скажем микронная пыль алюминия растворена в жидком гелии, гелии течёт между двумя электродами, через который течёт ток, в результате чего, получаем равномерный белый шум до многих десятков гигагерц. Но это уже лирика. В последнее время, в связи с распространением цифровых технологии, популярность получил метод генерации сигналов путём прямого цифрового синтеза (DDS). Детально о принципе работы генератора можно прочитать тут: ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B8%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D0%B2%D1%8B%D1%87%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D1%81%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%B7%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80 А очень и очень упрощённо работу такого генератора можно описать следующим образом: Представьте себе музыкальный плеер, в котором записанны синусоида, прямоугольник и другие сигналы нужной формы.
Воспроизведение этих сигналов идёт циклически, а мы кнопками можем регулировать скорость воспроизведения, тем самим, меняя частоту выходного сигнала. Преимущества этого принципа в том, что при минимальных затратах, возможно получить сигналы практически любой формы, и с довольно высокой стабильностью основных параметров. Недостатки — так как используется преобразование цифровых сигналов в аналоговые, и в недорогих устройствах, типа обозреваемого, используется всего лишь 8 бит преобразование, форма выходного сигнала получается не совсем «точной», да и диапазон частот тоже заметно ограничен. Однако, для любительского применения, данный прибор подходит вполне.
ПРИМЕЧАНИЕ: Да, я в курсе что есть генераторы с лучшими функциями за цену ниже чем данный прибор. Но как уже писал, этот прибор покупался в подарок ребёнку, и мне понравился тем, что имеет много кнопок, и все настройки просты и наглядны — не надо, ничего переключать там долгим нажатием, тройным кликом, и так далее.
А для чего сможет использовать рядовой пользователь этот генератор?
Самое простое и очевидное — как источник сигналов звуковой частоты, для отыскивания источника дребезга в домашней и авто акустике. Часто бывает что что-то, где то, в какой то момент, в какой то песне похрипывает или дребезжит, но локализовать источник сложно, так как музыка, она меняется, и надо ловить момент, чтоб поймать дребезг. А тут всё просто, подключили, крутим ручку регулировки частоты, и слушаем, когда что задребезжит. Кстати, тут можно выставить прямоугольную форму выходного сигнала — дребезг будет еще более заметен.
Также, данный генератор можно использовать для проверки и калибровки сервомоторов — у него есть соответствующая «гребёнка», хотя она и не распаяна.
Если есть осциллограф, то можно подключить генератор, и наблюдать весьма красивые фигуры Лиссажу. Вообщем, применении довольно много.
Ну и наконец, сам обзор 🙂
Технические параметры генератора, по ссылке с сайта производителя: www.jyetech.com/Products/085/e085.php
(По вышеуказанной ссылке также можно скачать принципиальную схему, примеры клиентских форм сигнала, софт для компьютера и многое другое. Рекомендую посетить и всё посмотреть)
Диапазон частот: 0 — 200KHz (Синусоида) 0-10KHz (Все другие формы)
Разрешение по частоте: 1 Hz
Разрешение по периоду: 1 ms
Максимальная ошибка по частоте: 0.1490Hz для F > 40Hz, 0.000596Hz для F <= 40Hz
Максимальная ошибка по частоте (ГКЧ): 0.1490Hz
Диапазон амплитуды выходного сигнала: 0 — 10V (от пика до пика)
Разрешение по амплитуде: 0.1V
Смещение по амплитуде: -5V — +5V
Разрешение смещения: 40mV
Память: 256 bytes
Частота семплирования: 2.5Msps
Уровни перекидывания триггера: High — 3.5V (минимум), Low — 1.5V (максимум)
Задержка срабатывания триггера: < 5us (в установившемся режиме)
Выходной уровень синхросигнала: 5V TTL
Выходной импеданс: 50 ohm
Напряжение питания: DC 15V (максимум 16V DC)
Потребление тока: < 150mA (без нагрузки)
Размеры: 155 X 55 X 30 мм
Вес: 100 грамм
Комплект для сборки поставляется в обычном целлофановом пакетике:

И содержит «в себе» печатную плату с напаянными SMD элементами, передние и задние панели, кнопки и детали поверхностного монтажа, ЖК Экран, инструкцию по сборке и использованию, крепёж и выходной кабель с коаксиальным разъёмом типа BNC.


Сборка не занимает много времени, всё примечания для сборки в инструкции указаны понятно и просто:



Рассмотрим коротко схему устройства (скачать можно тут):
www.jyetech.com/Products/085/Schematic_085F.pdf
В устройстве используется микроконтроллеры фирмы Atmega, А конкретно — Atmega 48 (На нём собранно «ядро» генератора частот) и Atmega 168 (Обслуживает экран и клавиатуру). Также установлен преобразователь МС34063, который генерирует негативное выходное напряжение, необходимое для правильной работы операционных усилителей. Еще стоят микросхема энергонезависимой памяти, операционные усилители и другие компоненты (USB<>Serial мост и так далее). Хотя надо отметить тот факт, что реальная схема отличается от вышеприведённой — многие компоненты, которые посчитали «лишними» — в основном, в цепях питания и фильтрации, просто на просто не установлены.
Так как прибор компактный, сразу возникает закономерное желание, сделать его носимым, с аккумуляторным питанием. Тут нас встречает небольшая засада — просто подключить аккумулятор не получится, тут нужно повышенное напряжение питания, из которого преобразователь на МС34063 делает -15 вольт для питания ОУ, а на 7805 сделан понижающий источник питания для микроконтроллеров. Поэтому, я поступил так — демонтировал МС34063, поставил двухполярную повышайку от Tracopower, также поставил литиевые аккумуляторы с платой защиты, и приёмник Qi зарядки.
Ну наконец то, включаем!
При включении, на экране пишется модель генератора, сайт производителя, и версии прошивок чипов. Вся эта дискотека занимает порядка 4 секунд, что довольно раздражает, я бы предпочёл возможность всё это отключить. После «рекламы», генератор запускается и переходит в основной режим:

В первой строке отображается частота выбранного сигнала и его форма
В второй строке отображается выходное напряжение и его офсет.
На экране также виден курсор в форме «>», который указывает на выбранный в данный момент параметр, который можно изменять кручением ручки энкодера.
Всего у генератора 4 режима работы:
1. Собственно генератор (фиксированная частота)
2. Режим ГКЧ (Генератор качающейся частоты)
3. Режим управления сервомотором
4. Режим сложного управления сервомотором
Рассмотрим режимы по отдельности:
В режиме генератора, можно выбрать частоту сигнала, форму его огибающей, амплитуду и офсет. Согласно инструкции, генератор может выдавать до 200кгц в режиме синуса, и до 10кгц — в режиму других форм. Для поверки и сравнения, будем использовать генератор GW Instek GFG-8020H: www.amazon.com/GW-Instek-GFG-8020H-Generator-Frequency/dp/B000I40H8I ($190) и осциллограф Hantek DSO-2090 USB:
www.amazon.com/Hantek-Based-Digital-Storage-Oscilloscope/dp/B0036FZRU4/ref=sr_1_1?s=industrial&ie=UTF8&qid=1459772507&sr=1-1&keywords=hantek+2090 ($150)
Зеленным цветом показаны осциллограммы от FG-095, желтым — от GFG-8020H
В начале, проверим частоты, заявленные «официально»:



Всё более-менее прилично.
Попробуем выти за пределы:

Уже на частоте 50кгц, с треугольником явно что-то не так, а на 200кгц -вообще беда:

Попробуем прямоугольник, ведь его генерировать — совсем DDS не нужен, я даже на PIC12F1840 без проблем делал 8мгц софтово.

Как видно, 200кгц — без особых проблем (учитывая класс устройства, ессно)
До 600кгц с прямоугольником всё в порядке, ну выше начинаются проблемы:

Другие формы на таких частотах даже смотреть и не стоит, амплитуда падает в разы, форма искажается, но что вы хотите — работоспособность на таких частотах никто не гарантировал.
Кстати про амплитуду, в мануале написано, что регулировка амплитуды работает только для высокоимпедансных нагрузок, в много раз больше 50 ом, а на 50ом, реальная амплитуда почти в 2 раза меньше от установленной.
В режиме генератора, через USB порт, можно загрузить свою форму сигнала. Для загрузки используется программа JyeLab (есть на оффсайте), а сигналы можно создавать в любой программе, которая умеет сохранять файлы в формате . CSV Примеры файлов и формат данных описаны на странице товара.
(Есть еще режим внешней синхронизации, но учитывая тормознутость девайса, его тестировать не буду, и так всё ясно, желающие узнать больше, могут прочитать соответствующий раздел в мануале)
Это был основной режим, посмотрим, что есть у нас еще.
2. Режим ГКЧ (генератор качающейся частоты). В этом режиме можно установить начальную и конечную частоту, шаг изменения частоты, и период «качания». Этот режим весьма полезен для проверки АЧХ усилителей и прочей техники — подключив и синхронизировав осциллограф, можно в реальном времени наблюдать АЧХ своего устройства.
3. Режим «простого» управления сервомотором. В этом режиме, можно подавать команды на сервомотор, ну и настраивать их параметры — амплитуду, частоту, заполнение и так далее. Учтите — хотя гребёнка для сервомотора предусмотрена, но она не распаяна, и не зря. Даже если её распаять, сервомотор работает плохо и греется, если его подключить к этой гребенке. Поэтому, подавайте на сервомотор отдельное питание, а сигнал берите с основного выхода.
4. Режим «навороченного» управления сервомотором. От простого отличается тем, что можно делать плавный «разгон» и «торможение» сервомотора, путём управления соответствующими параметрами. Этот режим наверняка пригодится создателям всяких роботов и так далее — чтоб движения их детища были плавными как у человека. Все замечания по поводу подключения для режима №3, также справедливы и для этого режима.
Итого, что имеем в сухом «остатке»?
Нормальная такая игрушка, для проверки УНЧ, акустических систем и так далее — подходит вполне. Также можно использовать при диагностике и создании импульсных блоков питания. Можно использовать и для тестирования сервомоторов, но для этих целей есть более приспособленные, специализированные устройства. Конечно, по параметрам это не профессиональный девайс, но и цена соответствующая, зато выглядит круто, и молодому-начинающему «паяле» очень понравится. Еслиб такой прибор был бы у меня в 12 лет, да вы что, я бы был мегакрутым перцем 🙂

Планирую купить +28 Добавить в избранное Обзор понравился

+31 +61

Генераторы частот в категории «Контрольно-измерительные приборы»

Генератор сигнала синтезатор частот DDS AD9833 для Arduino PD

Доставка по Украине

534.03 грн

267.01 грн

Купить

Paid

Генератор-синтезатор частоты ГС-1

На складе в г. Луцк

Доставка по Украине

1 315 грн

Купить

Ani-pcb

Генератор сигнала синтезатор частот DDS AD9833 для Arduino

На складе

Доставка по Украине

по 190 грн

от 12 продавцов

190 грн

Купить

PROMRV

Стабильность частоты генераторов СВЧ

Под заказ

Доставка по Украине

250 грн

Купить

Діоген

Генератор сигнала синтезатор частот DDS AD9833 для Arduino, 103050

На складе в г. Ровно

Доставка по Украине

200 грн

Купить

Интернет магазин » Горячий Стиль «

Генератор прямоугольных импульсов на таймере NE555, с потенциометром для регулировки частоты сигнала

На складе в г. Шостка

Доставка по Украине

50 грн

Купить

Интернет-магазин «RadioBox»

Генератор сигнала синтезатор частот DDS AD9833 для Arduino

На складе

Доставка по Украине

190 — 224 грн

от 10 продавцов

257 грн

190 грн

Купить

Ларчик UA — магазин трендовых товаров

Генератор сигнала синтезатор частот DDS AD9833 для Arduino

Доставка по Украине

по 190 грн

от 2 продавцов

190 грн

Купить

freedelivery

Ультразвуковые генераторы ПГ, частотой 28 кГц, мощностью от 150 до 2000 Вт

Доставка по Украине

Цену уточняйте

ООО «НПП «Академприбор»

Ультразвуковые генераторы ПГ, частотой 40 кГц, мощностью от 150 до 2000 Вт

Доставка по Украине

Цену уточняйте

ООО «НПП «Академприбор»

Ультразвуковые генераторы ПГ, частотой 80 кГц, мощностью от 150 до 2000 Вт

Доставка по Украине

Цену уточняйте

ООО «НПП «Академприбор»

Генератор сигнала синтезатор частот DDS AD9833 для Arduino

Доставка по Украине

190 грн

Купить

Интернет-магазин «Дрібниці»

Генератор сигнала синтезатор частот DDS AD9833 для Arduino

На складе в г. Ровно

Доставка по Украине

190 грн

Купить

Магазин «Freedelivery»

Плата преобразователь напряжения в частоту ШИМ с генератором 100Гц-100кГц SG3525 78M05

На складе в г. Полтава

Доставка по Украине

80.99 грн

Купить

IT Electronics

Плата преобразователь напряжения в частоту ШИМ с генератором 100Гц-100кГц SG3525 78M05

На складе в г. Полтава

Доставка по Украине

80.99 грн

Купить

Интернет магазин «E-To4Ka»

Смотрите также

ГЗЧ-2500 Генератор звуковой частоты

Доставка по Украине

Цену уточняйте

ЧП Скиба

Генератор тактовой частоты ART SyncGen

Доставка по Украине

6 318 грн

Купить

JCS (Jazz-Club-Service)

Плата преобразователь напряжения в частоту ШИМ с генератором 100Гц-100кГц SG3525 78M05

Доставка по Украине

81 грн

Купить

РезиStore

Модуль преобразователь напряжения в частоту ШИМ с генератором 100Гц-100кГц SG3525 78M05

Доставка из г. Полтава

80.99 грн

Купить

Интернет-магазин «Налетай»

Модуль генератор сигнала синтезатор частот Arduino DDS AD9833

На складе в г. Ровно

Доставка по Украине

190 грн

Купить

Double-Shop

Генератор Сигнала Синтезатор Частот Dds Ad9833 Для Arduino

На складе в г. Ровно

Доставка по Украине

190 грн

Купить

Techland

Модуль генератора импульсов с регулируемой частотой NE555 (17630)

Доставка из г. Ивано-Франковск

29 грн

Купить

beegreen

YL-107 Генератор прямоугольных импульсов на NE555 с регулировкой частоты и скважности

Доставка из г. Черновцы

85.77 грн

Купить

cv-svet.com.ua (мінімальне замовлення 500 грн., ТІЛЬКИ через сайт, по телефону не приймаються)

Генератор сигнала синтезатор частот DDS AD9833 для Arduino

Доставка из г. Ровно

190 грн

Купить

Интернет-магазин «ТЕХНО ФАБРИКА»

604015 Генератор Частоты (Оригинал)

Заканчивается

Доставка по Украине

5 600 грн

Купить

ФОП» Данч Б. Б.»

Генератор сигналов звуковой частоты. Б/у. Рабочий!

Заканчивается

Доставка по Украине

750 грн

Купить

AlexZuev

MPC9772 Универсальный генератор частот на микросхеме MPC9772

На складе в г. Одесса

Доставка по Украине

1 024 грн

Купить

Craft Electronics

LCK4972 Универсальный генератор частот на микросхеме LCK4972

На складе

Доставка по Украине

1 024 грн

Купить

Craft Electronics

Нестеров Б.З. Электросварочные генераторы повышенной частоты.

Доставка по Украине

216 грн

Купить

MaxBook

ВЧ-генератор на базе AD9850 с модуляцией АМ и ЧМ и функцией развертки по частоте

Шаг 1, модификация модуля HC-SR08

описано в Указаниях по применению AN-423.

Сначала нужно вывести контакт RSET (12) на разъем. Чтобы освободить булавку вам нужно отрезать контакт трассировки, помеченный как DATA, который совпадает с D7, поэтому вы на самом деле не теряют никаких сигналов. Как только контакт отключен, это просто простое дело припаять провод от 3.9резистор R6 к освободившемуся выводу DATA.

Здесь показано, где обрезать дорожку под платой:

Второй мод — вывести контакты токовых выходов напрямую, без нагрузочных резисторов подключен к ним, из платы, чтобы их можно было подключить к трансформатору, как показано в примечании к применению. Выходной фильтр на выходе IOUT (контакт 21) также необходимо устранить. Я просто снял с платы все компоненты фильтра и нагрузочные резисторы, список снятых деталей такой R4, R9, C1, L1, C2, C3, L2, C4, C5, L3, C6, C7, R5. Затем, чтобы подключить IOUT к Вывод ZOUT2 модуля просто припаиваете провод от площадки ближе к краю платы резистора R4 к площадке резистора R5, также ближе к краю платы.

Вот так выглядит плата после обеих модификаций:

Шаг 2, аппаратная часть

Нажмите на схему, чтобы увидеть ее в полном размере.

Основная часть оборудования состоит из Atmega328, который управляет 16-клавишной клавиатурой, модулем DDS и ЖК-дисплеем. Поскольку частота модуляции и время развертки получены из часов Atmega, вам нужны внешние часы. источник, внутренние часы 8 МГц слишком нестабильны для этого

Хотя чип DDS можно использовать только для получения частот до 62,5 МГц, программное обеспечение поднимается почти вплоть до 125 МГц при условии, что результат смешивания установленной выходной частоты и 125 МГц часы используются в качестве вывода. Это в основном полезно для тестирования диапазона частот FM и отлично работает с результирующий сигнал примерно на 12 дБ ниже, чем фактический выходной сигнал DDS, который ниже в диапазоне 17..37,5 МГц. диапазон, согласно примечанию к применению АН-423.

В дополнение к этому на транзисторе Q1 построена схема амплитудной модуляции. Это питается синусоидой получен из ШИМ-выхода Atmega после фильтрации через R8, C7. Q1 смещен с использованием R10, R11 и переменного тока сигнал модуляции подается на его затвор через C9. Сигнал модуляции ~ 1000 Гц генерируется в программное обеспечение, контролируя выход ШИМ с частотой дискретизации около 32 кГц. Частотная модуляция не нужно какое-либо дополнительное оборудование, это просто делается путем изменения несущей частоты, которую чип DDS генерирует.

Оставшаяся цепь представляет собой выходной ВЧ каскад и сигнал запуска генератора развертки, поступающий с контакта 16. Атмега. Сигнал триггера становится высоким на время развертки частоты, около 250 мс, а затем низкий на некоторое время, готовый к запуску прицела для следующего сканирования.

Вам нужен трансформатор Minicircuits MCL T1-1T RF Transformer, его можно приобрести на eBay.

Очевидно, что это не настоящий лабораторный прибор, и вместо того, чтобы даже пытаться подавить шум, он на самом деле зависит от шума для диапазона FM. Тем не менее, это лучше, чем ничего, и вполне годится для настройки циферблат и работает на аналоговых приемниках старой школы.

Программное обеспечение

Код для микроконтроллера доступен в моем rfgenerator репозиторий на гитхабе. Для сборки вам понадобится рабочий make, avr-g++ и avrdude. Как обычно, я только построил на OSX, но makefile должен без проблем работать и в Linux.

Здание

Просто введите make, и вы получите файлы hex и eep. make flash попытается записать код в микроконтроллер с помощью avrdude с usbtiny совместимым программатором. сделать чистым очистит беспорядок из каталога, а make Erase попытается стереть флэш-память микроконтроллера.

Функции

Пользовательский интерфейс очень прост. Вы можете ввести две частоты, A и B, введя частоту в Гц и затем нажмите кнопку A или B (во время ввода цифр можно использовать клавишу D для удаления последней цифры). В любом случае выход будет установлен на эту частоту. После того, как вы установили частоту A, вы можете добавить модуляцию AM. на эту несущую, нажав «*», или FM-модуляцию, нажав «#». В обоих случаях несущая будет модулирована синусоидой ~ 1000 Гц. Нажмите любую клавишу, чтобы остановить модуляцию. Нажатие кнопки C запустит функцию качания частоты, при которой выходная частота будет колебаться от A до B. Период времени ~250 мс, выход синхронизации развертки будет на высоком логическом уровне во время развертки, это может быть используется для запуска осциллографа.

Функция развертки, вероятно, лучше всего работает с цифровым осциллографом, где мы можем включить усреднение сигнала и использовать Детекторный зонд делает вывод намного лучше. Диод 1N5711 и конденсатор 10 пФ должны работать в течение большинство вещей, для которых вы, вероятно, будете использовать этот генератор.

См. также

Примечание по применению AN-543

rf — Как управлять AD9850 со скоростью развертки 100 кГц/с с помощью arduino или rasberry pi?

спросил

Изменено 1 год, 2 месяца назад

Просмотрено 473 раза

\$\начало группы\$

Основная проблема, которую я хочу решить, заключается в использовании чипа ADXXX для линейной развертки по частоте в диапазонах HF от 1 до 20 МГц. Скорость развертки, которую я хотел бы получить, составляет 100 кГц/с, что является предельным требованием.

Рассматриваемые микросхемы AD5930, AD9850/AD9851 и AD9910. В идеале мы бы управляли этим с помощью arduino, teensy или raspberry pi.

У меня следующие вопросы:

  1. Возможно ли для AD9850 передавать биты достаточно быстро, чтобы выполнять развертку со скоростью 100 кГц/с? Какие расчеты мне нужно будет сделать, чтобы проверить осуществимость этого? По крайней мере, это будет означать, что полная транзакция передачи слова и изменения частоты должна произойти за 10 мкс.
  2. Является ли запуск микросхемы DDS в режиме линейной развертки глупым/дурацким занятием? Честно говоря, мне сказали, что это так; Я видел много примеров схем с фиксированной частотой. Какие проблемы с попыткой выполнить эту задачу?

Я ищу идеи о том, как направить студентов. Мы сосредоточили много времени на AD5930, который, кажется, имеет нужные функции, но у нас возникли трудности при попытке связаться с чипом с помощью teensy и arduino.

  • arduino
  • RF
  • raspberry-pi
  • высокочастотный
  • hf

\$\конечная группа\$

8

\$\начало группы\$

линейных шага и идеальная непрерывная развертка.

Для непрерывной развертки нет смысла использовать микросхему DDS: непрерывная означает, что вы будете обновлять частоту для каждой выходной выборки, а затем вы можете просто вычислить выходную выборку самостоятельно и сгенерировать ее с помощью ЦАП:

На самом деле, это было бы вполне выполнимо здесь:

линейная частота… от 1-20 МГц.

«только» требует 38 МГц частоты дискретизации (40 МГц, вероятно, легче сгенерировать, так что используйте это).

Arduino, Teensy или Raspberry Pi

  • Платформа Arduino определенно не является вашей предпочтительной платформой: микроконтроллеры более низкого уровня со средой выполнения, которая не особенно оптимизирована для задач генерации сигналов в реальном времени
  • Raspberry Pi: современные Raspberry Pi обладают достаточной вычислительной мощностью, но под управлением Raspbian или аналогичного они на самом деле не являются системами реального времени, так что это усложнит вашу задачу
  • Teensy: есть разные версии, и вы выбираете устаревшую Teensy 3. 2. Это непростое ограничение: MCU работает на частоте 72 МГц, что затрудняет частые обновления, но, по сути, вы можете использовать это для обновления вашего чипа DDC.

Правда, использование здесь отдельного DDC с микроконтроллером только все усложняет:

  • вам нужен источник часов. Это должно быть значительно выше, чем ваша максимальная частота — входная частота 120 МГц, с которой может работать AD9850, звучит как хорошая идея, но ни один из предлагаемых вами контроллеров не может работать с этим, поэтому в вашей системе вдруг появляется несколько независимых тактовых генераторов ( что рано или поздно будет означать джиттер, вероятно, довольно мгновенно), или сложное дерево тактирования, которое намного сложнее спроектировать, чем остальную часть вашей системы.
  • вам нужен непрерывный щебет. Это можно реализовать с помощью DDC, но для этого требуются обновления для каждого образца. Круто, если ваш DDC часть вашего контроллера. Не круто, если он на отдельной микросхеме.
  • это дорогое решение.

Вы можете решить эту проблему несколькими способами. Либо

  1. вы используете Teensy 3.2, который хотите, и живете с тем фактом, что вы можете делать только ступенчатую, а не цинтиновую развертку; относительно просто: вы программируете подпрограмму обслуживания прерывания таймера, которая запускает обновление частоты.
  2. , вы используете современный Teensy (Teensy 4.0), который намного быстрее и может делать ваши шаги настолько короткими, что кажется, что вы идете непрерывно. (На частоте 120 МГц сигнал AD9850 может, думаю, проверить по даташиту на то, частота обновления максимум 6.66… ​​млн раз в секунду. С процессором Teensy 4.0 с частотой 600 МГц у вас будет более 100 циклов процессора, чтобы вычислить новое слово приращения фазы и отправить его — это сработает).
  3. , вы используете FPGA и сами внедряете в него DDC, и проходите через это с возрастающей скоростью. Вы бы подключили ЦАП к этому. Вы обмениваете свое счастье и здравомыслие на непрерывное подметание.
  4. Вы используете более мощный компьютер (по сути, ПК, сервер или хороший ноутбук) и вычисляете выборки ЛЧМ на нем, а также используете генератор сигналов произвольной формы/устройство SDR для генерации аналогового сигнала.

Вариант 3. определенно является «отраслевым стандартом» для этого, но он также требует, чтобы вы научились проектировать приложения FPGA и имели тестовую плату FPGA, что не является простым требованием.

Но если честно: ПК в наши дни быстрые, а устройства SDR не так уж и дороги. Вы можете тривиально реализовать чириканье, скажем, в GNU Radio и использовать проект fl2k «так дешево, это больно» в качестве ЦАП. Встроенное программирование не требуется. Итак, я бы рекомендовал вариант 4. Однако использование чрезвычайно дешевого решения FL2K сделало бы невозможным включение запуска PPS. Для этого вам потребуется что-то вроде Ettus N200 + BasicTX.

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Внимание —- если вы развернете тактовую частоту выборки АЦП, вы не сохраните модуляцию различных радиочастотных несущих.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *