A DDS generátorok alkalmazásának előnyei. Funkcionális dds regenerátor plishez. Hogyan generál szinuszos jelet egy DDS eszköz?
Napjainkban az analóg jelek közvetlen digitális szintézisére szolgáló eszközöket - DDS szintetizátorokat - egyre gyakrabban használják a rádióelektronikai rendszerekben, mind a nagyfrekvenciás tartományban (akár több száz megahertzben), mind az alacsony frekvenciákon, egészen hertz egységig. Az elektronika és a technológia fejlődésének köszönhetően a DDS IC-k nagyon olcsó alkatrészekké válnak, miközben továbbra is a legjobb minőségű jeleket biztosítják. Az Analog Devices az egyik vezető ezen a területen, és a DDS szintetizátorok széles választékát gyártja. Felhívjuk figyelmüket az Analog Dialogue magazin DDS szintetizátorokról szóló cikkének fordítására. Az Analog Dialogue magazin az Analog Devices termékeivel foglalkozik, alkalmazott és elméleti jellegű anyagokat is közöl. A magazin ingyenesen elérhető a www.analog.com oldalon, és jelenleg csak elektronikus formátumban érhető el.
Mi az a „közvetlen digitális szintézis”?
A közvetlen digitális szintézis (DDS) egy olyan módszer, amely lehetővé teszi analóg jel (általában szinuszos jel) előállítását a digitális minták idősorozatának generálásával, majd a DAC segítségével analóg formává alakításával. Mivel a jelet először digitális formában szintetizálják, egy ilyen eszköz gyors frekvenciaváltást, nagy frekvenciájú rácsfelbontást és széles frekvenciatartományban történő működést biztosít. A chiptervezés és -technológia fejlődésének köszönhetően a DDS szintetizátorok ma már nagyon kompakt, alacsony fogyasztású chipek.
Mikor használják a DDS szintetizátorokat? Milyen egyéb jelszintézis módszerek léteznek?
Különböző elektronikus eszközökben gyakran szükséges a különböző frekvenciájú és alakú jelek szintetizálása, és ezen jelek paramétereinek nagy pontosságú szabályozása. Függetlenül attól, hogy jó minőségű, alacsony fáziszaj és frekvencia mozgékony forrásra van szükség (telekommunikációs rendszerekhez), vagy egyszerűen csak egy bizonyos frekvenciájú jelet kell szintetizálni ipari tesztberendezésekhez vagy orvosi rendszerekhez, mindenesetre könnyű használhatóság, kompaktság és alacsony költség.
A jelek szintetizálásának számos módja van - a PLL-alapú oszcillátoroktól (ez a megközelítés dominál a nagyfrekvenciás jelek szintézisében) a digitális-analóg konverter dinamikus digitális vezérléséig (alacsony frekvenciájú jelek szintézisében). A DDS technológia azonban gyorsan egyre népszerűbb jelszintézis eszközként mind a távközlésben, mind az alacsony frekvenciájú ipari rendszerekben, mivel lehetővé vált egy nagyfrekvenciás felbontású és jó jelminőségű programozható oszcillátor egyetlen chipen való megvalósítása.
Emellett a technológia és az áramkörök folyamatos fejlesztése oda vezetett, hogy a mikroáramkörök költsége és energiafogyasztása korábban elképzelhetetlen értékre csökkent.
Például a DDS AD9833 programozható generátor (1. ábra) 5,5 V-os tápegységről és 25 MHz-es kvarc rezonátorfrekvenciával működtetve legfeljebb 20 mW-ot fogyaszt.
Rizs. 1. Egylapkás DDS szintetizátor AD9833
Melyek a DDS szintetizátorok használatának fő előnyei?
A fent említett AD9833 IC-hez hasonló DDS szintetizátorok vezérlése nagy sebességű SPI soros porton keresztül történik, és csak órajelre van szükség a szinuszhullám generálásához. A jelenleg elérhető DDS szintetizátorok 1 Hz és 400 MHz közötti frekvencián (1 GHz órajelen) képesek jelet generálni. Az alacsony teljesítmény, az alacsony költség és a kis csomagméret előnyei, a kiváló jelminőséggel és a digitális vezérlési képességgel kombinálva rendkívül vonzóvá teszik a DDS szintetizátorokat a sokkal kevésbé rugalmas diszkrét áramkörökhöz képest.
Milyen jeleket lehet kapni egy tipikus DDS szintetizátor kimenetén?
A DDS szintetizátorok nem csak egy szinuszos jelet képesek generálni. ábrán. A 2. ábra négyzet-, háromszög- és szinuszos hullámformákat mutat be az AD9833 kimenetén.
Rizs. 2. Téglalap, háromszög és szinuszos jelek a DDS szintetizátor kimenetén
Hogyan generál szinuszos jelet egy DDS eszköz?
ábrán. A 3. ábra egy DDS szintetizátor funkcionális diagramját mutatja: fő összetevői a fázisérték-akkumulátor (fázis-akkumulátor), a fázisérték amplitúdóvá alakításának eszköze (általában egy ROM a szinuszfüggvény táblázatértékeivel) és egy DAC.
Rizs. 3. A DDS szintetizátor működési diagramja
A DDS áramkör adott frekvencián szinuszos jelet állít elő. A kimenő jel frekvenciáját két paraméter határozza meg: az órajel frekvenciája és a frekvenciaregiszterbe írt bináris szám.
Ez a frekvenciaregiszterbe írt bináris szám a fázisakkumulátor bemenetére kerül. Ha szinusztáblázatos ROM-ot használunk, akkor a fázisakkumulátor kiszámítja a címet (a pillanatnyi fázisértéknek megfelelően), és azt a ROM bemenetére táplálja, míg a ROM kimenetén az aktuális amplitúdóértéket kapjuk digitális formában. A DAC ezután ezt a digitális értéket a megfelelő feszültség- vagy áramértékké alakítja. Fix frekvenciájú szinuszhullám generálásához minden órajel impulzussal egy állandó értéket (a frekvenciaregiszterbe írt bináris szám által meghatározott fázisnövekményt) adunk hozzá a fázisakkumulátorban tárolt értékhez. Ha a növekmény értéke nagy, akkor a fázisakkumulátor gyorsan átfut a ROM-ban tárolt teljes szinusztáblán, és a jelfrekvencia magas lesz. Ha a fázisnövekmény értéke kicsi, akkor a fázisakkumulátornak több lépésre van szüksége ahhoz, hogy végigmenjen a teljes ROM táblán, és ennek megfelelően a kimeneti jel frekvenciája alacsony lesz.
Mit jelent az "integrált DDS szintetizátor" kifejezés?
A digitális-analóg konverter (DAC), amely ugyanazon a chipen készül, digitális mintageneráló áramkörrel (DDS), egy teljes integrált DDS-szintetizátor. Ezek mind Analog Devices DDS szintetizátorok.
Tudjon meg többet a fázisakkumulátor működéséről
A folyamatos szinuszos jel fázisának pillanatnyi értéke 0 és 2π között ciklikusan változik. π A fázisértéket digitálisan állítjuk elő. A számláló átviteli funkciója lehetővé teszi a DDS szintetizátor számára, hogy a fázisértékben folyamatos ciklikus változtatást hajtson végre.
A generálás végrehajtásának megértéséhez képzeljük el a szinuszos oszcillációkat egy kör körül forgó vektorként (4. ábra). A kör minden pontja megfelel a szinuszos egy adott pontjának. A vektor körben forog, míg a szög szinuszának értéke a kimenőjel. A vektor egy állandó fordulatszámú forgatása biztosítja a szinusz egy periódusának generálását. A fázisakkumulátor szögértékeket generál egyenlő lépésekben, a fázisakkumulátorban lévő érték a kör egy bizonyos pontjának felel meg.
Rizs. 4. Ciklikus fázisszámítás
a kör bizonyos pontja. A fázisakkumulátor egy modulo M számláló, amelynek értéke minden órajel impulzus megérkezésekor növekszik. A növekmény értékét az M bináris szám határozza meg. Ez a szám határozza meg a fázisérték növekményét minden órajel impulzusnál, lényegében ez a szám határozza meg a kihagyott minták számát a körben való mozgáskor. Minél nagyobb a lépésméret, annál gyorsabban folyik túl a fázisakkumulátor, és annál rövidebb a szinuszhullám periódusa. A fázisakkumulátor (n) kapacitása határozza meg a lehetséges fázisértékek teljes számát, ami viszont meghatározza a DDS szintetizátor frekvencia rácsának felbontását. Egy 28 bites M = 0000...0001 fázisú akkumulátor esetén az akkumulátor 228 ciklus (óraimpulzus) után túlcsordul. M = 0111...1111 esetén a fázisakkumulátor mindössze 2 ciklus alatt túlcsordul (ez a minimális ciklusszám, amely megfelel a Nyquist-kritériumnak). Ezeket az arányokat a következő egyszerű képlet írja le:
f ki \u003d (M x f c) / 2 n
ahol f out a DDS kimeneti jel frekvenciája; M egy bináris szám, amely meghatározza a jel frekvenciáját; f c - órajel frekvencia; n a fázisakkumulátor kapacitása.
Amikor M értéke megváltozik, a szintetizátor kimenetén a frekvencia azonnal megváltozik, és a jelnek nincs megszakítása. A PLL oszcillátorokban nincs frekvenciazár tranziens.
A kimeneti frekvencia növekedésével a ciklusonkénti minták száma csökken. Mivel a mintavételezési tétel periódusonként legalább két mintát igényel a kimeneti jel teljes visszaállításához, a szintetizált DDS jel maximális frekvenciája f c /2 lesz. A gyakorlatban azonban a szintetizált jel frekvenciája valamivel alacsonyabb értékre korlátozódik, ami javítja a szintetizált jel minőségét és megkönnyíti a szűrését.
Állandó frekvenciájú jel generálásakor a fázisakkumulátor kimenetén lévő kód lineárisan növekszik, ami egy lineáris fűrészfogú analóg jelnek felel meg.
Hogyan alakul ez a lineáris jel szinuszossá?
A fázisakkumulátor kimeneti kódjának (az AD9833 IC esetében ez 28 bites kód) pillanatnyi amplitúdóértékekké alakításához egy ROM-ot használnak a szinuszminták táblázatértékeivel. A 28 bites kód legkevésbé jelentős bitjeit eldobjuk; a táblázatos ROM kimenetén egy 10 bites kódot kapunk, ami a DAC-ba kerül. Mivel a szinuszhullám szimmetrikus, a DDS csak a szinuszhullám 1/4-ére tárol táblázatos adatokat. A tábla-ROM generálja a szinuszhullám teljes ciklusát úgy, hogy először előre, majd fordított sorrendben olvassa be az adatokat. A szintetizátor elvét sematikusan az 1. ábra szemlélteti. 5.
Rizs. 5. Jelek a DDS szintetizátorban
Milyen területeken használják a DDS szintetizátorokat?
A DDS szintetizátorok alkalmazásai két kategóriába sorolhatók: a távközlési eszközök tervezői azonnali frekvencia-agilitással, alacsony fáziszajjal, valamint alacsony harmonikusokkal és intermodulációs termékekkel rendelkező oszcillátorokat igényelnek. Ilyen esetekben gyakran DDS szintetizátorokat használnak, mivel jó tulajdonságokkal rendelkeznek a kimeneti spektrum és a nagy frekvencia felbontás tekintetében. Ezeken a területeken a DDS szintetizátorokat jelmodulációra, PLL hurokoszcillátorok referenciaforrásaként, lokális oszcillátorként, sőt közvetlen rádiószintézisre is használják.
Egy másik kategória a különféle ipari és orvosi rendszerek, ahol a DDS szintetizátorokat programozható oszcillátorként használják. Mivel a DDS digitális jellel van programozva, a jel fázisa és frekvenciája könnyen szabályozható külső komponensek kapcsolása nélkül, amire analóg oszcillátorok alkalmazása esetén lenne szükség. A DDS lehetővé teszi a frekvencia egyszerű, valós idejű hangolását a rezonanciafrekvenciára hangolásához vagy a hőmérséklet-eltolódás kompenzálásához. A DDS-eket ilyen esetekben impedancia mérésére (például impedanciát megváltoztató jelátalakítókkal való munkavégzéskor), impulzusos stimulációs jelek generálására, vagy csillapítás mérésére használják helyi hálózatokban vagy telefonkábelekben.
Melyek a DDS szintetizátorok fő előnyei a tervező szemszögéből?
A mai alacsony költségű, nagy teljesítményű és magasan integrált DDS-ek egyre népszerűbbek mind a kommunikációs rendszerekben, mind az érzékelőalkalmazásokban. A fejlesztő számára vonzó ingatlanok közül a következőket lehet megjegyezni:
- Digitális frekvencia állítás mikrohertzig, fázis pedig fok töredékéig.
- A kimeneti jel rendkívül nagy frekvenciájú (vagy fázis) hangolási sebessége; A frekvenciakapcsolás a jel folyamatos fázisában történik tüskék és a PLL rendszerekben rejlő frekvenciazár tranziensek nélkül.
- A DDS szintetizátorok digitális architektúrája kiküszöböli az analóg rendszerekben rejlő kézi hangolási elemeket és hőmérséklet- és időeltolódási jelenségeket.
- A DDS szintetizátorok digitális interfésze lehetővé teszi a szintetizátor mikroprocesszoros távvezérlésének egyszerű megvalósítását.
Hogyan kell használni a DDS szintetizátort az FSK modulációhoz?
A frekvenciaváltó kulcsolás (FSK) az adatok kódolásának egyik legegyszerűbb módja. Az adatok átvitele a vivőfrekvencia két különböző érték közötti átkapcsolásával történik. Az egyik frekvencia - f 1 (tegyük fel, hogy a fenti) egy logikai frekvenciát, a másik - f 0 - logikai nullát jelöl. ábrán. A 6. ábra az eredeti bináris jelet és a vett modulált jelet mutatja.
Rizs. 6. FSK moduláció
Egy ilyen kódolási algoritmus könnyen megvalósítható DDS szintetizátor segítségével. Ehhez egy bináris szám van beállítva, amely meghatározza az f0 vagy f1 jel frekvenciáját, amely megfelel a továbbított kód egyének vagy nullának. A felhasználó beállítja a megfelelő frekvenciaértékeket. Az AD9834 két frekvencia-programozási regiszterrel rendelkezik a felhasználó számára, ami megkönnyíti az FSK jel beszerzését. Ennek a mikroáramkörnek van egy speciális bemenete (FSELECT), amelyre moduláló jelet kapcsolhat, és kiválaszthatja a két frekvenciaérték egyikét (pontosabban a két frekvenciaregiszter egyikét). Funkcionális diagram az ábrán. A 7. ábra az FSK jelgyűjtési folyamatot szemlélteti.
Rizs. 7. DDS szintetizátoron alapuló FSK jelgenerátor
És hogyan lehet jelet kapni fázismodulációval PSK?
A fáziseltolásos kódolás (PSK) egy másik egyszerű kódolási módszer. PSK moduláció esetén a vivőfrekvencia állandó marad, míg az átvitt jel fázisa a továbbított kódnak megfelelően változik.
A PSK moduláció változatai közül a legegyszerűbb a bináris impulzuskód moduláció (BPSK) - csak két jelfázis értéket használ, 0 ° és 180 °. 0°-os fáziseltolással egy logikai egység, 180°-os fáziseltolás esetén pedig egy logikai nulla kerül átvitelre. Minden egyes átvitt bit állapota az előző bithez viszonyítva kerül meghatározásra. Ha a jel fázisa nem változik, ez azt jelenti, hogy az átvitt jel folyamatosan a logikai állapotok egyikében van - 0 vagy 1. Ha a fázis 180 ° -kal megváltozott, ez azt jelenti, hogy az állapot megváltozott - 0-ról 1-re vagy 1-től 0-ig.
A PSK kódolás könnyen megvalósítható DDS szintetizátor chippel. Legtöbbjük külön fázisregiszterrel rendelkezik, amelybe a fázisérték beírható. Ez az érték hozzáadódik a vivőfrekvencia fázisához a frekvenciaérték megváltoztatása nélkül. A fázisregiszter értékének megváltoztatása a vivőfrekvencia fázisának változásához vezet, így PSK modulációjú jelet kapunk. A nagy modulációs rátát igénylő alkalmazásokhoz az AD9834 IC regiszterekkel rendelkezik, amelyekbe előre beírhatja a jel fázisértékét, majd a PSELECT bemenet segítségével kiválaszthatja a két fázisérték egyikét, ami a kívánt fázisfázis jelet eredményezi. .
A bonyolultabb PSK modulációk 4 vagy 8 különböző fázisértéket tartalmaznak. Ugyanakkor az adatátviteli sebesség sokkal nagyobb, mint a legegyszerűbb bináris modulációnál (BPSK). Ha négy fázisértékkel modulál (kvadratúra moduláció vagy QPSK), a fázis lehet 0°, +90°, -90° vagy 180°; így minden fázisérték 2 bit információt közvetít. Az AD9830, AD9831, AD9832 és AD9835 négy fázisregiszterrel rendelkezik, amelyek lehetővé teszik összetett modulációs sémák megvalósítását a négy fáziseltolás valamelyikének kiválasztásával.
Rizs. 8. DDS szintetizátorok szinkronizálása
Több DDS szinkronizálható, például I-Q jel vételéhez?
Két különálló DDS használható, amelyek ugyanarról az órajelforrásról futnak, hogy két kimenetet állítsanak elő, amelyeket aztán a kívánt értékre lehet fázisolni. ábrán. A 8. ábrán a két AD9834-nek közös órajelforrása van, és a reset bemeneteik kombinálva vannak. Ezzel a konfigurációval I-Q moduláció valósítható meg.
A visszaállítási jelet a mikroáramkörök megfelelő bemeneteire kell juttatni a tápfeszültség bekapcsolása után, és mielőtt adatokat küldenek a DDS szintetizátorok bemeneteire. Ez a jel alaphelyzetbe állítja a DDS-eket egy ismert kezdeti fázissal, lehetővé téve több DDS szinkronizálását. Amikor egyidejűleg új adatokat töltünk be a chipekbe, a kimeneti jelek fáziskoherenciája biztosított; fázisarányok beállítása fáziseltolási regiszterek segítségével történik. Az AD9833 és AD9834 12 bites fázisregiszterekkel rendelkezik, 0,1-es effektív felbontással. A több DDS szinkronizálásával kapcsolatos további részletekért lásd az AN-605 kézikönyvet.
Milyen paraméterek alapvetőek a DDS szintetizátorokhoz?
Ezek a fáziszaj, a jitter és az SFDR (harmonikusmentes dinamikatartomány). A fáziszaj (a dBc/Hz sűrűségként meghatározott) az oszcillátor frekvencia-instabilitásának mértéke rövid időn keresztül. Mérése az egyik oldalsávban (a fő jelhez viszonyított decibelben, 1 Hz-es sávban) a főgenerációs frekvenciától eltérő eltolásokkal történik. Ez a paraméter különösen fontos a távközlési rendszerek fejlesztői számára.
A DDS szintetizátorok jól teljesítenek a fáziszaj tekintetében?
A diszkrét adatrendszerben előforduló zaj sok tényezőtől függ. Az órajel jitter egy DDS rendszerben a fő jel fáziszajának tekinthető; emellett a hiba a fázisérték kerekítését is bevezetheti, ez a hiba a jelfrekvenciát beállító kód értékétől függ. Ha az összefüggés olyan, hogy a fázisérték pontosan megegyezik a kerekítés utáni értékkel, akkor nincs fáziskerekítési hiba. Ha a fázisérték több bitet igényel a pontos kifejezéshez, mint amennyi rendelkezésre áll, akkor a fázisérték kerekítése további csúcsokként jelenik meg a kimeneti jel spektrumában. Ezen csúcsok nagysága és elhelyezkedése az adott kódtól függ. A digitális-analóg konverter (DAC) további zajokat is bevezet a rendszerbe. A kvantálási hibák és a DAC nemlinearitása zajként és harmonikusként jelenik meg a kimeneti jelben. ábrán. A 9. ábra a DDS szintetizátorra, jelen esetben az AD9834-re jellemző fáziszaj spektrumot mutatja.
Rizs. 9. A DDS AD9834 szintetizátor kimeneti jelének tipikus fáziszaj spektruma. Kimeneti frekvencia 2 MHz, órajel 50 MHz
Mi a helyzet az élrezgésekkel?
Az élremegés (jitter) a jel élének dinamikus eltérése az átlagos élpozíciótól, hosszú időn keresztül mérve. Egy ideális oszcillátor a jel éleinek abszolút pontos helyzetét biztosítaná bizonyos időpontokban, és ez a helyzet soha nem változna. Ez természetesen lehetetlen, és még a legjobb generátorok is valódi elemekből készülnek, amelyeknek zaja és egyéb tökéletlenségei vannak. A kiváló minőségű kristályoszcillátor jitter értéke nem haladja meg a 35 ps-t.
Remegés a termikus zaj, a generátorelemek paramétereinek instabilitása, a tápegység külső zaja, a talajon, sőt a kimeneti csatlakozáson keresztül is fellép. Ezenkívül a külső mágneses és elektromos mezők, például a közeli adók által kifejtett hatások is érintettek. Még egy egyszerű erősítő, inverter vagy puffer is további rezgést okoz a kimeneti jelben.
Így némi jitter lesz jelen a DDS szintetizátor kimeneti jelében. Mivel minden órajelforrásban van némi remegés, az első lépés egy minimális jitterű óragenerátor kiválasztása. A jitter csökkentésének egyik módja az órajel kinyerése a nagyfrekvenciás órajel frekvenciájának elosztásával. A frekvencia elosztásával azonos mértékű jitter oszlik el hosszabb időre, ami csökkenti a jitter relatív mértékét.
Általánosságban elmondható, hogy a jitter minimalizálása érdekében jó órajelforrást kell választani, kerülni kell a lassú éljeleket és az alacsony fordulatszámú áramköröket, és a lehető legmagasabb órajelen kell működni, hogy elegendő mozgástér álljon rendelkezésre.
Az SFDR a harmonikusmentes dinamikatartományt jelenti, és a fő jel nagysága és a kimeneti spektrum maximális csúcsa közötti arány (decibelben), beleértve a harmonikusokat, az intermodulációs termékeket és az áltermékeket.
Az SFDR fontos paraméter a többcsatornás rendszerekben. Ha az adónak nem kellően alacsony a harmonikus szintje, ezek a harmonikusok zavarforrást jelenthetnek a szomszédos csatornákban.
Az AD9834 (10 bites DDS) tipikus kimeneti spektruma 50 MHz órajelen a 2. ábrán látható. 10. Az ábrán. A 10a. ábrán a kimeneti frekvencia pontosan az órajel-frekvencia (MCLK) 1/3-a. Ezért ebben az esetben gyakorlatilag nincs felharmonikus a 25 MHz-es sávban, az aliasing effektusok minimálisak, a spektrum pedig kiválóan néz ki; a spektrum összes csúcsa legalább 80 dB-lel gyengébb, mint a jel (SFDR = 80 dB). ábrán. a 10b. ábra a kimeneti jel spektrumát mutatja alacsonyabb kimeneti frekvencián; itt több minta van periódusonként (de nem elég ahhoz, hogy valóban tiszta szinuszhullámot kapjunk), és a kimeneti jel spektruma sokkal távolabb van az ideálistól; a maximális felharmonikus - a második - a fő jelhez viszonyítva -50 dB (SFDR = 50 dB).
10. ábra AD9834 szintetizátor kimeneti spektruma 50 MHz órajelen és kimeneti frekvencián f out = MCLK/3 = 16,667 MHz (a) és f out = 4,8 MHz (b)
Milyen eszközökkel automatizálható a DDS szintetizátorokon alapuló rendszerek fejlesztése?
A webes felületen keresztül elérhető egy interaktív fejlesztői asszisztens, amely lehetővé teszi a frekvencia- és fáziskódok kiszámítását a kimeneti jel adott órajeléhez, frekvenciájához és fázisához. A program megmutatja a kimeneti jel spektrumát, hogy segítse a kimeneti helyreállítási szűrő kiszámítását. ábrán látható egy példa. 11. Ezen túlmenően a program táblázat formájában megjeleníti az összes fő harmonikus és álnév termék listáját és azok értékét.
Rizs. 11. Program asszisztens a DDS alapú rendszerek fejlesztőjének
Hogyan segíthetnek ezek a programok a DDS szintetizátor programozásában?
Minden szükséges bemenet a kívánt kimeneti frekvencia és az órajelforrás frekvenciája. Ezen adatok alapján a program kiadja a DDS szintetizátor programozásához szükséges összes kódot. ábrán látható példában. 12, az órajel frekvencia MCLK=25MHz, a szükséges kimeneti frekvencia 10MHz. A gomb megnyomásával megkapjuk az Init Sequence sort, amely teljes egészében megjeleníti a DDS szintetizátor programozási sorrendjét.
Rizs. 12. A DDS szintetizátor programozásához szükséges kód beszerzése
Hogyan ismerkedhet meg a gyakorlatban a DDS szintetizátor működésével?
Az Analog Devices által gyártott minden DDS szintetizátor chiphez egy megfelelő kiértékelő tábla (Evaluation Board) is rendelkezésre áll. Termékek és értékelő táblák vásárlásához forduljon a forgalmazókhoz. Az értékelő táblákhoz olyan szoftver tartozik, amely lehetővé teszi a mérnök számára, hogy a készlet kézhezvételétől számított perceken belül megismerkedjen a táblával. A táblához mellékeljük a műszaki leírást is, amely rajzot és javaslatokat tartalmaz a készülék tervezésére és a tábla bekötésére.
A DDS szintetizátorok honlapja: www.analog.com/dds.
Fejlesztői eszközök: http://www.analog.com/Analog_Root/static/techSupport/interactiveTools/#dds.
Haladó DDS technológiai tanfolyam: http://www.analog.com/UploadedFiles/Tutorials/450968421DDS_Tutorial_rev12-2-99.pdf.
AN-605 alkalmazási útmutató (fent említett): http://www.analog.com/UploadedFiles/Application_Notes/3710928535190444148168447035AN605_0.pdf.
DDS-chipválasztási útmutató: http://www.analog.com/IST/SelectionTable/?selection_table_id=27
Folytatva az elektronikai tervezők témáját, ezúttal egy kezdő rádióamatőr mérőműszer-arzenáljának pótlására szolgáló eszközről szeretnék beszélni.
Igaz, ez az eszköz nem nevezhető mérőeszköznek, de az, hogy segít a mérésekben, egyértelmű.
Egy rádióamatőrnek gyakran – és nem csak – szembe kell néznie a különféle elektronikus eszközök ellenőrzésének szükségességével. Ez mind a hibakeresési, mind a javítási szakaszban megtörténik.
Az ellenőrzéshez szükség lehet a jel áthaladásának nyomon követésére a készülék különböző áramkörein, de maga az eszköz nem mindig teszi ezt lehetővé külső jelforrások nélkül.
Például egy többfokozatú alacsony frekvenciájú teljesítményerősítő beállítása/ellenőrzése során.
Először is érdemes egy kicsit elmagyarázni, hogy miről lesz szó ebben az áttekintésben.
Szeretnék mesélni a konstruktorról, amely lehetővé teszi egy jelgenerátor összeállítását.
A generátorok különbözőek, lent például generátorok is vannak :) 
De összegyűjtjük a jelgenerátort. Sok éve használok egy régi analóg oszcillátort. Szinuszos jelek generálása szempontjából nagyon jó, a frekvencia tartomány 10-100000 Hz, de méretei nagyok, más formájú jeleket nem tud előállítani.
Ebben az esetben összegyűjtjük a DDS jelgenerátort.
A DDS vagy oroszul - közvetlen digitális szintézis séma.
Ez az eszköz tetszőleges hullámformákat és frekvenciákat tud generálni egyetlen frekvenciájú belső oszcillátor használatával, mint master-ként.
Az ilyen típusú generátorok előnye, hogy nagyon finom lépésekkel nagy hangolási tartományt lehet elérni, és szükség esetén összetett formájú jeleket is elő lehet állítani.
Mint mindig, először is egy kicsit a csomagolásról.
A formatervező a szabványos csomagoláson kívül fehér, szoros borítékba volt csomagolva.
Maga az összes alkatrész egy antisztatikus táskában volt retesszel (rádióamatőrnek elég hasznos dolog :)) 
A csomagon belül csak egy halom volt az alkatrészek, kicsomagolva valahogy így néztek ki. 
A kijelző pattanásos polietilénbe volt csomagolva. Körülbelül egy éve már készítettem vele egy ilyen kijelzőt, úgyhogy nem fogok rágódni, csak azt tudom mondani, hogy minden incidens nélkül megérkezett.
A készlet két BNC csatlakozót is tartalmazott, de egyszerűbb kialakítású, mint az oszcilloszkóp áttekintésében. 
Külön-külön egy kis darab polietilén habon mikroáramkörök és panelek voltak számukra.
A készülék az Atmel ATmega16 mikrokontrollerét használja.
Néha az emberek összekeverik a neveket, processzornak nevezve a mikrokontrollert. Valójában ezek különböző dolgok.
A processzor lényegében csak egy számítógép, a mikrokontroller a processzoron kívül RAM-ot és ROM-ot, valamint különféle perifériás eszközöket tartalmaz, DAC, ADC, PWM vezérlő, komparátorok stb.
A második chip a Dual Operational Amplifier LM358. A leggyakoribb, masszív, műveleti erősítő. 
Először is bontsuk fel az egész készletet, és nézzük meg, mit adtak nekünk.
Nyomtatott áramkör
Kijelző 1602
Két BNC csatlakozó
Két változó ellenállás és egy trimmer
Kvarc rezonátor
Ellenállások és kondenzátorok
Mikroáramkörök
hat gomb
Különféle csatlakozók és rögzítők 
Nyomtatott áramköri lap kétoldalas nyomtatással, elemjelölés a felső oldalon.
Mivel a kapcsolási rajz nem szerepel a készletben, a táblán nem az elemek helymeghatározása, hanem azok besorolása van feltüntetve. Azok. séma nélkül mindent össze lehet rakni. 
A fémezés minőségileg megtörtént, észrevételem nem volt, az érintkezőbetétek bevonata kiváló, könnyen forrasztható. 
A nyomat oldalai közötti átmenetek kettősek.
Nem tudom, hogy miért így csinálják, és nem a szokásos módon, de ez csak növeli a megbízhatóságot. 
Először a nyomtatott áramköri lapon elkezdtem rajzolni egy kapcsolási rajzot. De már a munka során arra gondoltam, hogy valószínűleg valamilyen már ismert sémát használtak ennek a konstruktornak a létrehozásakor.
Kiderült tehát, hogy egy internetes keresés hozott erre az eszközre.
A linken találsz diagramot, nyomtatott áramköri lapot és forráskódokat firmware-rel.
De mégis úgy döntöttem, hogy a diagramot pontosan úgy rajzolom meg, ahogy van, és elmondhatom, hogy 100%-ban megegyezik az eredeti verzióval. A tervező tervezői egyszerűen kifejlesztették a nyomtatott áramköri lap saját verzióját. Ez azt jelenti, hogy ha van alternatív firmware ehhez az eszközhöz, akkor azok itt is működni fognak.
Az áramkörhöz van egy megjegyzés, a HS kimenet közvetlenül a processzor kimenetéről van levéve, nincs védelem, ezért van esély arra, hogy véletlenül kiégesse ezt a kimenetet :( 
Mivel én mondom, érdemes leírni ennek az áramkörnek a funkcionális egységeit, és néhányat részletesebben is leírni.
Elkészítettem a kapcsolási rajz színes változatát, amelyen színnel kiemeltem a fő csomópontokat.
Nehéz kiválasztanom a színek nevét, majd leírom, ahogy tudom :)
Lila a bal oldalon - a kezdeti visszaállítás csomópontja, és a gombbal kényszerítették.
A tápfeszültség bekapcsolásakor a C1 kondenzátor lemerül, ami miatt a processzor Reset tűje alacsony lesz, mivel a kondenzátor az R14 ellenálláson keresztül töltődik, a Reset bemenet feszültsége megemelkedik és a processzor elkezd dolgozni.
Zöld - Az üzemmódok váltására szolgáló gombok
Világos lila? - 1602-es kijelző, háttérvilágítás áramkorlátozó ellenállás és kontrasztvágó.
Piros - a jelerősítő csomópontja és a nulla eltolás beállítása (az áttekintés vége felé látható, hogy mit csinál)
Kék - DAC. Digitális-analóg konverter. A DAC a séma szerint lett összeállítva, ez az egyik legegyszerűbb DAC lehetőség. Ebben az esetben a DAC 8 bitjét használjuk, mivel a mikrokontroller egy portjának összes érintkezője használatos. A processzor lábain lévő kód megváltoztatásával 256 feszültségszintet (8 bitet) kaphatunk. Ez a DAC két névleges ellenálláskészletből áll, amelyek 2-szer különböznek egymástól, innen ered a név, amely két R és 2R részből áll.
Ennek a megoldásnak az előnyei a nagy sebesség filléres áron, jobb, ha pontos ellenállásokat használunk. Barátommal ezt az elvet használtuk, de az ADC-nél kicsi volt a pontos ellenállások választéka, ezért kicsit más elvet használtunk, minden ellenállást azonos névlegességűre tettünk, de ahol 2R kellett, ott 2 ellenállást használtunk sorozat.
A digitális-analóg átalakítás ilyen elve volt az egyik első "hangkártyában" -. Az LPT porthoz egy R2R mátrix is csatlakozott.
Ahogy fentebb is írtam, ebben a dizájnerben a DAC 8 bites felbontású, vagyis 256 jelszintű, ez egy egyszerű készülékhez bőven elég. 
A szerző oldalán a sémán kívül firmware stb. megtalálta ennek az eszköznek a blokkdiagramját.
Eszerint a csomópontok érthetőbb kapcsolata. 
Miután a leírás fő része elkészült, a kibővített rész tovább lesz a szövegben, és közvetlenül az összeállításra megyünk.
Az előző példákhoz hasonlóan úgy döntöttem, hogy az ellenállásokkal kezdem.
Ebben a konstruktorban sok ellenállás van, de csak néhány minősítés van.
Az ellenállások fő számának csak két besorolása van, 20k és 10k, és szinte mindegyik részt vesz az R2R mátrixban.
Az összeszerelés megkönnyítése érdekében elmondom, hogy nem is kell meghatározni az ellenállásukat, elég 20k ellenállás 9 db, illetve 10k ellenállás, illetve 8 :) 
Ezúttal egy kicsit más szerelési technológiát alkalmaztam. Kevésbé szeretem, mint az előzőeket, de az élethez is joga van. Ez a technológia bizonyos esetekben felgyorsítja a telepítést, különösen nagyszámú azonos elem esetén.
Ebben az esetben az ellenállások következtetéseit ugyanúgy alakítják ki, mint korábban, majd először az összes azonos besorolású ellenállást telepítik a táblára, majd a másodikat, két ilyen komponenssort kapunk. 
A hátoldalon a csapok enyhén hajlottak, de nem nagyon, a lényeg, hogy az elemek ne essenek ki, és a tábla a csapokkal felfelé kerül az asztalra. 
Ezután az egyik kezünkbe vesszük a forrasztót, a másikba a forrasztópákát, és az összes megtöltött párnát leforrasztjuk.
Nem kell túl buzgólkodni az alkatrészek számával, mert ha az egész táblát egyszerre megtömöd, akkor eltévedhetsz ebben az "erdőben" :) 
A végén a forraszanyag mellett elharapjuk az alkatrészek kiálló vezetékeit. Az oldalvágók egyszerre több vezetéket is befoghatnak (egyszerre 4-5-6 darab).
Én személy szerint nem igazán üdvözlöm ezt a szerelési módot, és csak a különféle összeszerelési lehetőségek bemutatása végett mutattam meg.
A módszer hátrányai közül:
A vágás után éles kiálló hegyeket kapunk
Ha a komponensek nincsenek sorban, akkor könnyen zűrzavar keletkezik a következtetésekből, ahol minden kezd összezavarodni, és ez csak lassítja a munkát.
Az előnyök közül:
Azonos típusú, egy vagy két sorban beépített alkatrészek nagy sebességű összeszerelése
Mivel a vezetékek nem nagyon hajlanak meg, megkönnyíti az alkatrész szétszerelését.
Ez a telepítési mód gyakran megtalálható az olcsó számítógépes tápegységekben, bár a következtetések nem haraptak ott, hanem valami vágókoronggal vágják le. 
A fő ellenállások beszerelése után több darab különböző címletű darab marad.
Egy párnál egyértelmű, ez két 100k-s ellenállás.
Az utolsó három ellenállás:
barna - piros - fekete - piros - barna - 12k
piros - piros - fekete - fekete - barna - 220 Ohm.
barna - fekete - fekete - fekete - barna - 100 Ohm. 
Az utolsó ellenállásokat leforrasztjuk, a tábla utána valahogy így kell kinéznie. 
A színkódolt ellenállások jók, de néha zavart okoz, hogy honnan kezdje a jelölést.
És ha általában nincs probléma az ellenállásokkal, ahol a jelölés négy csíkból áll, mivel az utolsó csík gyakran ezüst vagy arany, akkor problémák adódhatnak azokkal az ellenállásokkal, amelyeknél a jelölés öt csíkból áll.
A helyzet az, hogy az utolsó csík ugyanolyan színű lehet, mint a címletet jelölő csíkok.
A jelölések könnyebb felismerése érdekében az utolsó csíknak külön kell állnia a többitől, de ez ideális. A való életben minden egyáltalán nem úgy történik, ahogyan tervezték, és a csíkok egymás után ugyanolyan távolságra mennek egymás után.
Sajnos ebben az esetben vagy egy multiméter segíthet, vagy csak a logika (egy eszköz készletből való összeszerelése esetén), amikor az összes ismert címletet egyszerűen eltávolítják, a többiből pedig érthető, hogy milyen címlet van előtte tőlünk.
Például néhány fényképes lehetőség az ellenállások jelölésére ebben a készletben.
1. Két szomszédos ellenállás "tükör" jelölést kapott, ahol nem mindegy, hogy hol kell leolvasni az értéket :)
2. Ellenállások 100k-ra, látható, hogy az utolsó csík kicsit távolabb van a főbbektől (mindkét fotón balról jobbra olvasható az érték). 
Oké, végeztünk az ellenállásokkal és a jelölési nehézségekkel, térjünk át az egyszerűbb dolgokra.
Ebben a készletben csak négy kondenzátor található, miközben azok párosítva, i.e. csak két-két-két darab címlet.
Tartalmaz egy 16 MHz-es kvarc rezonátort is. 
A legutóbbi áttekintésben a kondenzátorokról és a kvarc rezonátorról beszéltem, ezért csak megmutatom, hová kell őket telepíteni.
Nyilvánvalóan kezdetben az összes kondenzátor azonos típusú volt, de a 22 pF-os kondenzátorokat kis lemezesekre cserélték. A helyzet az, hogy a táblán a helyet úgy tervezték, hogy a csapok közötti távolság 5 mm, a kis lemezeseknél pedig csak 2,5 mm, így egy kicsit ki kell hajlítaniuk a csapokat. A ház közelében meg kell hajolnia (szerencsére a következtetések lágyak), mivel mivel a processzor felettük van, minimális magasságot kell elérni a tábla felett. 
A mikroáramkörök készletében adtak néhány panelt és több csatlakozót.
A következő szakaszban szükségünk lesz rájuk, és rajtuk kívül veszünk egy hosszú csatlakozót (anya) és egy négy érintkezős "apát" (nem szerepel a képen). 
A mikroáramkörök telepítésére szolgáló aljzatokat a leghétköznapibbak kapták, bár a Szovjetunió idejének aljzataival összehasonlítva, akkor elegánsak.
Valójában, amint azt a gyakorlat mutatja, az ilyen panelek a való életben tovább tartanak, mint maga az eszköz.
A paneleken kulcs található, az egyik rövid oldalon egy kis kivágás. Valójában magának az aljzatnak nem mindegy, hogyan helyezi el, csupán arról van szó, hogy mikroáramkörök telepítésekor kényelmesebb a kivágás mentén navigálni. 
A panelek beépítésénél a nyomtatott áramköri lapon feltüntetett módon szereljük fel. 
A panelek felszerelése után a tábla kezd valamilyen formát ölteni. 
A készülék hat gombbal és két változtatható ellenállással vezérelhető.
Az eredeti készülékben öt gombot használtak, a tervező tervezője hozzátette a hatodikat, ez látja el a reset funkciót. Hogy őszinte legyek, még nem egészen értem a valódi értelmét, mivel a tesztek teljes ideje alatt soha nem volt rá szükségem. 
Fentebb írtam, hogy két változó ellenállást adtak a készletben, és volt a készletben hangoló ellenállás is. Hadd meséljek egy kicsit ezekről az összetevőkről.
A változó ellenállások az ellenállás gyors megváltoztatására szolgálnak, a névleges érték mellett funkcionális jellemző jelöléssel is rendelkeznek.
A funkcionális jellemző az, hogy az ellenállás ellenállása hogyan változik a gomb elforgatásakor.
Három fő jellemzője van:
A (az importált B verzióban) - lineáris, az ellenállás változása lineárisan függ a forgásszögtől. Az ilyen ellenállásokat például kényelmesen használják a tápegység feszültségszabályozó csomópontjaiban.
B (az importált C verzióban) - logaritmikus, az ellenállás először élesen változik, és a középhez közelebb simábban.
B (az importált A verzióban) - inverz logaritmikus, az ellenállás kezdetben simán változik, a középhez közelebb, élesebben. Az ilyen ellenállásokat általában hangerőszabályzókban használják.
Kiegészítő típus - W, csak importált változatban gyártják. S-görbe beállítási karakterisztikája, a logaritmikus és az inverz-logaritmikus hibridje. Őszintén szólva nem tudom, hol használják ezeket.
Akit érdekel bővebben olvashat.
Egyébként olyan importált változó ellenállásokkal találkoztam, amelyekben a vezérlőkarakterisztika betűje egybeesett a miénkkel. Például egy modern importált változó ellenállás, amelynek lineáris karakterisztikája és A betűje van a jelölésben. Ha kétségei vannak, jobb, ha további információkat keres a webhelyen.
A tervezőhöz két változó ellenállás is tartozott, és csak az egyiken volt jelölés :(
Tartalmaz egy hangoló ellenállást is. ez lényegében ugyanaz, mint egy változó, csak nem üzemi beállításra van kitalálva, hanem be van állítva és elfelejtve.
Az ilyen ellenállásokon általában van egy csavarhúzó nyílás, nem fogantyú, és csak az ellenállás változás lineáris karakterisztikája (legalábbis én nem találkoztam másokkal). 
Forrasztjuk az ellenállásokat és a gombokat, és megyünk a BNC csatlakozókhoz.
Ha tokban tervezi használni a készüléket, akkor érdemes lehet hosszabb szárú gombokat vásárolni, hogy ne épüljön fel a készletben lévők, így kényelmesebb lesz.
De a változtatható ellenállásokat a vezetékekre tenném, mert nagyon kicsi a távolság köztük és kényelmetlen lesz a használata ebben a formában. 
A BNC csatlakozók, bár egyszerűbbek, mint az oszcilloszkóp áttekintésében, jobban tetszettek.
A lényeg az, hogy könnyebben forraszthatók, ami egy kezdő számára fontos.
De volt egy megjegyzés is, a tervezők olyan közel helyezték el a csatlakozókat a táblára, hogy két anyát elvileg lehetetlen meghúzni, az egyik mindig a másikon lesz.
Általánosságban elmondható, hogy a való életben ritka, amikor mindkét csatlakozóra egyszerre van szükség, de ha a tervezők legalább pár milliméterrel távolítanák őket egymástól, sokkal jobb lenne. 
Az alaplap tényleges forrasztása megtörtént, most már a műveleti erősítőt és a mikrokontrollert lehet a helyükre szerelni. 
Telepítés előtt általában egy kicsit meghajlítom a vezetékeket, hogy közelebb legyenek a chip közepéhez. Ez nagyon egyszerűen megtörténik: a mikroáramkört mindkét kezével megfogják a rövid oldalakon, és a vezetékekkel ellátott oldalával függőlegesen hozzányomják egy lapos alaphoz, például egy asztalhoz. Nem kell nagyon meghajlítani a következtetéseket, ez inkább megszokás kérdése, de akkor sokkal kényelmesebb egy mikroáramkört beépíteni az aljzatba.
A beszerelésnél figyeljünk arra, hogy a vezetékek véletlenül se hajoljanak befelé, a mikroáramkör alá, hiszen visszahajlítva letörhetnek. 
A mikroáramköröket az aljzaton lévő kulcsnak megfelelően szereljük fel, amely viszont a tábla jelöléseinek megfelelően van felszerelve. 
Miután befejezte a táblát, lépjen a kijelzőre.
A készletben megadták a csatlakozó tűs részét, amit forrasztani kell.
a csatlakozó beszerelése után először egy szélső tűt forrasztok, teljesen mindegy, hogy szépen van-e forrasztva vagy sem, a lényeg, hogy a csatlakozó szorosan és a tábla síkjára merőlegesen legyen. Ha szükséges, felmelegítjük a forrasztás helyét, és levágjuk a csatlakozót.
A csatlakozó beigazítása után forrassza le a fennmaradó érintkezőket. 
Mindent, ki lehet mosni a deszkát. Ezúttal az ellenőrzés előtt döntöttem így, bár általában azt tanácsolom, hogy az első bekapcsolás után öblítse le, mert néha mást kell forrasztania.
De a gyakorlat azt mutatja, hogy a tervezőknél minden sokkal egyszerűbb, és az összeszerelés után ritkán kell forrasztani. 
Mosni is lehet többféleképpen, valaki alkoholt használ, valaki alkohol-benzin keveréket, én acetonnal mosom a deszkákat, legalább addig, amíg meg nem tudom venni.
Már mosáskor eszembe jutott az előző ismertető tanácsa az ecsettel kapcsolatban, hiszen vattát használok. Semmi, a következő alkalommal át kell ütemeznünk a kísérletet. 
Munkám során a tábla lemosása után megszoktam, hogy általában alulról letakarom védőlakkkal, mivel a csatlakozókon a lakkozás elfogadhatatlan.
Munkám során a Plastic 70 lakkot használom.
Ez a lakk nagyon „könnyű”, i.e. szükség esetén acetonnal lemossuk és forrasztópákával leforrasztjuk. Van egy jó lakk is az Urethane, de azzal érezhetően bonyolultabb minden, erősebb és sokkal nehezebb forrasztópákával forrasztani. Az ilyen lakkot súlyos üzemi körülmények között használják, és amikor biztosak vagyunk abban, hogy legalább hosszú ideig nem forrasztjuk tovább a táblát. 
Lakkozás után a tábla fényesebbé és kellemes tapintásúvá válik, van egyfajta teljesség érzése a folyamatnak :)
Kár, hogy a fotó nem adja vissza az összképet.
Néha elszórakoztattak az olyan emberek szavain, mint - ez a magnó/tévé/vevő meg lett javítva, láthatóak a forrasztás nyomai :)
Jó és helyes forrasztásnál nincs javítás nyoma. Csak egy szakember tudja megérteni, hogy a készüléket megjavították-e vagy sem. 
Ideje telepíteni a kijelzőt. Ehhez a készlet négy M3-as csavart és két rögzítőállványt adott.
A kijelzőt csak a csatlakozóval ellentétes oldalról rögzítjük, mivel a csatlakozó oldaláról maga a csatlakozó tartja. 
Az alaplapra szereljük az állványokat, majd a kijelzőt, és a végén rögzítjük ezt az egész szerkezetet a maradék két csavar segítségével.
Tetszett, hogy még a lyukak is irigylésre méltó pontossággal passzoltak egymáshoz, illesztés nélkül, csak a csavarok behelyezése és csavarozása :). 
Rendben, megpróbálhatod.
5 voltot kapcsolok a csatlakozó megfelelő tűire és ...
És nem történik semmi, csak a háttérvilágítás kapcsol be.
Ne félj és azonnal keress megoldást a fórumokon, minden rendben van, ahogy kell.
Emlékeztetünk arra, hogy van egy hangoló ellenállás a táblán, és okkal van ott :)
Ezzel a trimmerrel a kijelző kontrasztját kell állítani, és mivel kezdetben középső pozícióban volt, teljesen természetes, hogy nem láttunk semmit.
Vegyünk egy csavarhúzót, és elforgatjuk ezt az ellenállást, így normál képet kapunk a képernyőn.
Ha nagyon csavarod, akkor lesz rekontraszt, egyben látni fogjuk az összes ismerőst, és az aktív szegmensek is alig látszanak, ilyenkor az ellenállást csak az ellenkező irányba fordítjuk, amíg az inaktív elemek szinte eltűnnek .
Beállítható úgy, hogy az inaktív elemek egyáltalán ne látszódjanak, de általában alig láthatóak. 
Aztán elmennék tesztelni, de nem volt ott.
Amikor megkaptam a táblát, az volt az első, amit észrevettem, hogy 5 Volton kívül +12 és -12 kell hozzá, pl. csak három feszültség. Közvetlenül eszembe jutott a PK86, ahol +5, +12 és -5 Volt kellett, és ezeket bizonyos sorrendben kellett alkalmazni.
Ha nem volt probléma az 5 Volttal, és a +12 Volttal sem, akkor a -12 Voltból lett egy kis probléma. Csinálnom kellett egy kis ideiglenes tápegységet.
Nos, közben volt egy klasszikus, keresgélni a hordóban, hogy miből lehet összerakni, felkutatni, deszkát készíteni. 
Mivel csak egy tekercses transzformátorom volt, és nem akartam elkeríteni az impulzusgenerátort, úgy döntöttem, hogy a tápegységet a feszültségduplázási séma szerint szerelem össze.
Hogy őszinte legyek, ez messze nem a legjobb megoldás, mivel egy ilyen áramkörben meglehetősen magas a hullámzás, és elég nagy volt a feszültségtartalékom, hogy a stabilizátorok teljesen ki tudják szűrni.
Fent az a séma, amely szerint helyesebb csinálni, lent az, amelyik szerint csináltam.
A különbség köztük a transzformátor és a két dióda kiegészítő tekercsében van. 
Szinte árrés nélkül szállítottam is. De ugyanakkor normál hálózati feszültségen is elegendő.
Javasolnám legalább 2 VA, de lehetőleg 3-4 VA transzformátor használatát és két 15 voltos tekercselést.
Amúgy a tábla fogyasztása kicsi, 5 Voltnál a háttérvilágítással együtt csak 35-38mA az áram, 12 Voltnál még kisebb az áramfelvétel, de terheléstől függ. 
Ennek eredményeként kaptam egy kis zsebkendőt, valamivel nagyobb, mint egy gyufásdoboz, többnyire magasságban. 
A tábla elrendezése első ránézésre kicsit furcsának tűnhet, hiszen a transzformátort 180 fokkal el lehetett fordítani és pontosabb elrendezést kaptam, így elsőre én is így csináltam.
De ebben a verzióban kiderült, hogy a hálózati feszültségű pályák veszélyesen közel vannak a készülék alaplapjához, és úgy döntöttem, kicsit megváltoztatom a vezetékeket. Nem mondom, hogy nagyszerű, de legalább egy kicsit biztonságosabb.
A biztosíték helye kivehető, mivel a használt transzformátorral nincs rá különösebb szükség, akkor még jobb lesz. 
Így néz ki a teljes készlet. a tápegység csatlakoztatásához a készüléklaphoz egy kis kemény csatlakozót forrasztottam 4x4 tűkkel. 
A tápegység kártya egy csatlakozóval csatlakozik az alaplaphoz, és most továbbléphet a készülék működésének leírására és a tesztelésre. Az összeszerelés ebben a szakaszban véget ért.
Természetesen mindezt tokba is lehetett rakni, de számomra egy ilyen készülék inkább csak segédeszköz, mivel már a bonyolultabb DDS generátorok felé nézek, de ezek költsége nem mindig megfelelő kezdőknek, ezért úgy döntöttem, hagyd úgy ahogy van. 
A tesztelés megkezdése előtt ismertetem a készülék kezelőszerveit és lehetőségeit.
A táblán 5 vezérlőgomb és egy reset gomb található.
De a reset gombbal kapcsolatban szerintem minden tiszta és így van, a többit pedig részletesebben leírom.
Érdemes megjegyezni egy enyhe „pattanást” a jobb / bal gomb váltásakor, talán a szoftveres „anti-bounce”-nak túl kevés ideje van, ez elsősorban csak a HS módban a kimeneti frekvencia választási módban és a frekvencia hangolási lépésében nyilvánul meg. , más módokban nem volt probléma.
A fel és le gombok a készülék működési módját váltják.
1. Szinuszos
2. Téglalap alakú
3. Fűrészfog
4. Fordított fűrészfog 
1. Háromszög alakú
2. Nagyfrekvenciás kimenet (külön HS csatlakozó, más formák a DDS kimenethez valók)
3. Zajszerű (a kombinációk véletlenszerű kiválasztása a DAC kimenetén)
4. Kardiogram jel emulációja (példaként arra, hogy bármilyen hullámforma generálható) 
1-2. A DDS kimenet frekvenciáját 1-65535 Hz tartományban, 1 Hz-es lépésekben módosíthatja
3-4. Külön van egy elem, amely lehetővé teszi a hangolási lépés kiválasztását, az alapértelmezett lépés a 100 Hz.
A működés gyakoriságát és az üzemmódokat csak abban az üzemmódban módosíthatja, amikor a generálás ki van kapcsolva. A változtatás a bal / jobb gombokkal történik.
A generálást a START gombbal lehet bekapcsolni. 
A táblán két változó ellenállás is található.
Az egyik a jel amplitúdóját szabályozza, a második az eltolást.
Az oszcillogramokon próbáltam megmutatni, hogy néz ki.
A felső kettő a kimeneti jelszint változtatására szolgál, az alsó kettő pedig az eltolás beállítására szolgál. 
A teszteredmények következnek.
Minden jelet (a zajszerű és az RF kivételével) négy frekvencián teszteltek:
1. 1000 Hz
2. 5000 Hz
3. 10000Hz
4. 20000Hz.
A magasabb frekvenciákon nagy volt az elzáródás, ezért nincs értelme bemutatni ezeket a hullámformákat.
Kezdjük egy szinuszos jellel. 
fűrészfog 
fordított fűrészfog 
Háromszög alakú 
Téglalap alakú DDS kimenettel 
Kardiogram 
Téglalap alakú RF kimenettel
Csak négy frekvencia közül lehet választani, ezeket ellenőriztem
1. 1 MHz
2. 2 MHz
3,4 MHz
4. 8 MHz 
Zajszerű két oszcilloszkóp pásztázási módban, hogy világosabb legyen, mi is az. 
Amint a tesztelés kimutatta, a jelek meglehetősen torz alakúak, körülbelül 10 kHz-től kezdve. Eleinte vétkeztem az egyszerűsített DAC-on, és a szintézis megvalósításának nagyon egyszerűségén, de szerettem volna alaposabban ellenőrizni.
Az ellenőrzéshez az oszcilloszkópot közvetlenül a DAC kimenetére csatlakoztattam, és beállítottam a szintetizátor maximális lehetséges frekvenciáját, 65535 Hz-et.
Itt jobb a kép, főleg, hogy a generátor maximális frekvencián működött. Gyanítom, hogy az egyszerű erősítő áramkör a hibás, mivel az op-amp előtt érezhetően "szebb" a jel. 
Nos, csoportkép egy kezdő rádióamatőr kis „standjáról” :) 
Összegzés.
profik
Kiváló minőségű táblagyártás.
Minden alkatrész raktáron volt
Az összeszerelés során nem volt nehézség.
Nagyszerű funkcionalitás
Mínuszok
A BNC csatlakozók túl közel vannak egymáshoz
Nincs HS kimenet védelem.
Véleményem. Természetesen mondhatjuk, hogy a készülék jellemzői meglehetősen rosszak, de figyelembe kell venni, hogy ez egy nagyon kezdeti szintű DDS generátor, és nem is lenne teljesen korrekt tőle többet várni. Meg voltam elégedve a minőségi táblával, öröm volt összeszerelni, nem volt egy hely, amit „be kellett volna fejezni”. Tekintettel arra, hogy az eszközt egy meglehetősen jól ismert séma szerint szerelték össze, van remény egy alternatív firmware-re, amely növelheti a funkcionalitást. Figyelembe véve az összes előnyt és hátrányt, ezt a készletet kezdő rádióamatőrök számára kezdő készletnek tudom ajánlani.
Fú, ennyi, ha valahol elrontottam, írj, javítok/kiegészítek :)
A terméket az üzlet véleménye írásához biztosította. Az áttekintés az Oldalszabályzat 18. pontja szerint kerül közzétételre.
+47 vásárlását tervezem Add hozzá a kedvencekhez Tetszett az értékelés +60 +126Ez a projekt egy kiváló minőségű és univerzális funkciógenerátor, amely az áramkör bizonyos bonyolultsága ellenére, legalábbis az egyszerűbbekhez képest, nagyon széles funkcionalitással rendelkezik, ami indokolja az összeszerelés költségeit. 9 különböző hullámforma kibocsátására képes, valamint impulzusszinkronizálással is működik.
A generátor sematikus diagramja az MK-n
Eszközbeállítások
- Frekvencia válasz: 10Hz - 60kHz
- Digitális frekvenciavezérlés 3 különböző fokozattal
- Hullámformák: Szinusz, Háromszög, Négyzet, Fűrész, H-impulzus, L-impulzus, Burst, Sweep, Zaj
- Kimeneti tartomány: 15 V szinusz és delta, 0-5 V egyéb üzemmódok esetén
- Van egy kimenet az impulzusok szinkronizálására
A készülék tápellátása 12 voltos váltóáramú, amely a 15 V-os bipoláris áramkört alkotó 78L15 és 79L15 normál működéséhez szükséges kellően magas (18 V feletti) DC feszültséget biztosít. teljes jeltartomány 1 kOhm terhelésnél
Szintszabályzó használt ALPS SRBM1L0800. Az áramkörben ±1% tűrésű vagy jobb ellenállásokat kell használni. LED áramkorlátozók - 4306R sorozatú ellenállások. A fényerő az előadó preferenciáitól függően növelhető. A generátor 178x154x36 mm-es műanyag házba van összeszerelve, alumínium elülső és hátsó panelekkel.
Számos érintkezőelem van felszerelve az elülső és a hátsó panelre (gombok, tekerőgombok, RCA csatlakozók, LED szerelvények, tápcsatlakozó). A nyomtatott áramköri lapok műanyag távtartókkal vannak a testhez csavarozva. A generátor összes többi eleme nyomtatott áramköri lapokra van felszerelve - a tápegység külön van. A középső bal gomb az üzemmód megváltoztatására szolgál, a jobb gomb pedig az üzemmód frekvenciájának kiválasztására szolgál.
A generátor különféle jeleket generál, és három üzemmódban működik, amelyeket a "Select" gombbal lehet kiválasztani, és a három felső (az ábrán) LED jelzi. A forgóvezérlés a jelparamétereket az alábbi táblázat szerint módosítja:
Közvetlenül az 1-es módba állítás után szinusz generálódik. Az indítási frekvencia azonban meglehetősen alacsony, és legalább egy kattintásra van szükség a kódolón a növeléséhez. A kártyán van egy érintkező a készülék programozáshoz történő csatlakoztatásához, amely lehetővé teszi a jelgenerátor működésének gyors megváltoztatását, ha szükséges. Az összes projektfájl - PIC16F870 firmware, táblarajzok találhatók
Ez a jelek DDS funkciógenerátora (2.0 verzió) az AVR mikrokontrollerre van szerelve, jó funkcionalitással rendelkezik, amplitúdószabályozással rendelkezik, és egyoldalas nyomtatott áramköri lapra is össze van szerelve.
Ez a generátor a Jesper DDS generátor algoritmuson alapul, a program AVR-GCC C-re lett frissítve összeállítási kód beillesztésekkel. A generátornak két kimeneti jele van: az első a DDS jelek, a második egy nagy sebességű (1..8 MHz) "téglalap alakú" kimenet, amivel hibás biztosítékokkal MK-t lehet újraéleszteni és egyéb célokra is.
A nagy sebességű HS (High Speed) jel közvetlenül az Atmega16 OC1A (PD5) mikrokontrollertől származik.
A DDS jelek az MK többi kimenetéről generálódnak egy rezisztív R2R mátrixon és az LM358N chipen keresztül, amely lehetővé teszi a jel amplitúdójának (Amplitúdója) és az eltolásának (Offset) beállítását. Az eltolás és az amplitúdó két potenciométerrel állítható. Az eltolás +5V..-5V tartományban állítható, az amplitúdó pedig 0...10V. A DDS jelek frekvenciája 0 és 65534 Hz között állítható, ami bőven elegendő audio áramkörök teszteléséhez és egyéb rádióamatőr feladatokhoz.
A DDS Generator V2.0 főbb jellemzői:
- egyszerű áramkör gyakori és olcsó rádióelemekkel;
- egyoldalas nyomtatott áramköri lap;
- beépített tápegység;
- különálló nagysebességű kimenet (HS) 8 MHz-ig;
- DDS jelek változó amplitúdójú és eltolású;
- DDS jelek: szinusz, téglalap, fűrész és fordított fűrész, háromszög, EKG jel és zajjel;
- 2×16 LCD képernyő;
- intuitív 5 gombos billentyűzet;
- a frekvencia beállítás lépései: 1, 10, 100, 1000, 10000 Hz;
- emlékezés a bekapcsolás utáni utolsó állapotra.
Az alábbi blokkdiagram a függvénygenerátor logikai felépítését mutatja:
Mint látható, a készülék több tápfeszültséget igényel: +5V, -12V, +12V. A +12V és -12V feszültségek a jelamplitúdó és az eltolás szabályozására szolgálnak. A tápegységet transzformátorral és több feszültségszabályozó chippel tervezték:
A tápegység külön táblára van szerelve:
Ha nem szeretné saját maga összeszerelni a tápegységet, használhat egy hagyományos ATX tápegységet számítógépről, ahol már minden szükséges feszültség megvan. .
LCD képernyő
Minden művelet megjelenik az LCD képernyőn. A generátort öt kulcs vezérli
A fel/le gombokkal a menüben mozoghatunk, a bal/jobb gombokkal pedig a frekvenciaértéket lehet változtatni. A központi gomb megnyomásával megkezdődik a kiválasztott jel generálása. A gomb ismételt megnyomása leállítja a generátort.
A frekvenciaváltási lépés beállításához külön érték áll rendelkezésre. Ez kényelmes, ha széles tartományban kell frekvenciát változtatni.
A zajgenerátornak nincs semmilyen beállítása. Ehhez a szokásos rand() függvényt használjuk, amelyet folyamatosan táplálunk a DDS generátor kimenetére.
A HS nagysebességű kimenet 4 frekvenciamóddal rendelkezik: 1, 2, 4 és 8 MHz.
kördiagramm
A funkciógenerátor áramkör egyszerű és könnyen hozzáférhető elemeket tartalmaz:
- AVR Atmega16 mikrokontroller, külső kvarccal 16 MHz-en;
- szabványos HD44780 típusú LCD képernyő 2×16;
- R2R-mátrix DAC hagyományos ellenállásokból;
- LM358N műveleti erősítő (hazai analóg KR1040UD1);
- két potenciométer;
- öt kulcs;
- több csatlakozó.
Fizetés:
A funkciógenerátor műanyag dobozba van összeszerelve: 
Szoftver
Ahogy fentebb mondtam, a Jesper DDS generátor algoritmust használtam a programom középpontjában. Hozzáadtam néhány sor assembler kódot a stopgenerálás megvalósításához. Az algoritmus 9 helyett 10 CPU-ciklust tartalmaz.
void static inline Signal_OUT(const uint8_t *signal, uint8_t ad2, uint8_t ad1, uint8_t ad0)(
asm volatile("eor r18, r18 ;r18<-0″ "\n\t"
"eor r19, r19 ;r19<-0″ "\n\t"
"1:" "\n\t"
"r18 hozzáadása, %0 ;1 ciklus" "\n\t"
"adc r19, %1 ;1 ciklus" "\n\t"
"adc %A3, %2 ;1cycle" "\n\t"
"lpm ;3 ciklus" "\n\t"
"out %4, __tmp_reg__ ;1 ciklus" "\n\t"
"sbis %5, 2 ;1 ciklus, ha nincs kihagyás" "\n\t"
"rjmp 1b ;2 ciklus. Összesen 10 ciklus" "\n\t"
:
:"r" (ad0),"r" (ad1),"r" (ad2),"e" (jel),"I" (_SFR_IO_ADDR(PORTA)), "I" (_SFR_IO_ADDR(SPCR))
:"r18", "r19"
);}
A DDS-jelformák táblázata az MK flash memóriájában található, melynek címe 0xXX00-al kezdődik. Ezek a szakaszok a makefile-ben vannak meghatározva, a megfelelő helyükön a memóriában:
#Határozza meg azokat a szakaszokat, ahol a jeltáblázatokat tárolja
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection1=0x3A00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection2=0x3B00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection3=0x3C00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection4=0x3D00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection5=0x3E00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection6=0x3F00
Az LCD-vel való munkavégzéshez könyvtárat vehet.
Nem akarok belemenni a programkód részletes leírásába. A forráskód jól kommentált (bár angolul), és ha bármilyen kérdése van vele kapcsolatban, bármikor használhatja a miénket vagy a cikkhez fűzött megjegyzésekben.
Tesztelés
A generátort oszcilloszkóppal és frekvenciaszámlálóval teszteltem. Minden jel jól generálódik a teljes frekvenciatartományban (1...65535 Hz). Az amplitúdó és az eltolás szabályozás jól működik.
A generátor következő verziójában úgy gondolom, hogy egy emelkedő szinuszos jelet kell megvalósítani.
A legújabb szoftververzió (), a forráskód, a fájlok és az alábbiak letölthetők.
A rádióelemek listája
| Kijelölés | típus | Megnevezés | Mennyiség | jegyzet | Üzlet | A jegyzettömböm | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Lineáris szabályozó | LM7805 | 1 | Jegyzettömbhöz | ||||
| Lineáris szabályozó | LM7812 | 1 | Jegyzettömbhöz | ||||
| Lineáris szabályozó | LM7912 | 1 | Jegyzettömbhöz | ||||
| B1 | Dióda híd | 1 | Jegyzettömbhöz | ||||
| C1, C7 | 2000 uF | 2 | Jegyzettömbhöz | ||||
| C3, C5, C9 | elektrolit kondenzátor | 100 uF | 3 | Jegyzettömbhöz | |||
| C4, C6, C10 | Kondenzátor | 0,1 uF | 3 | Jegyzettömbhöz | |||
| TR1 | Transzformátor | 220V - 2x15V | 1 | Jegyzettömbhöz | |||
| F1 | Biztosíték | 1 | Jegyzettömbhöz | ||||
| S1 | Kapcsoló | 220V | 1 | Jegyzettömbhöz | |||
| X1 | csatlakozó | Hálózat 220V | 1 | Jegyzettömbhöz | |||
| JP1 | csatlakozó | 4 kapcsolat | 1 | PSU kimenet | Jegyzettömbhöz | ||
| Fő tábla | |||||||
| IC1 | MK AVR 8 bites | ATmega16 | 1 | Jegyzettömbhöz | |||
| IC2 | Műveleti erősítő | LM358N | 1 | KR1040UD1 | Jegyzettömbhöz | ||
| C2, C3 | Kondenzátor | 0,1 uF | 2 | Jegyzettömbhöz | |||
| C6, C7 | Kondenzátor | 18 pF | 2 | Jegyzettömbhöz | |||
| R1 | Ellenállás | 500 ohm | 1 | Jegyzettömbhöz | |||
| R2, R6, R8, R10, R12, R14, R16, R18 | Ellenállás | 10 kOhm | 8 | Jegyzettömbhöz | |||
| R3, R21 | Ellenállás | 100 kOhm | 2 | Jegyzettömbhöz | |||
| R20 | Ellenállás | 100 ohm | 1 | Jegyzettömbhöz | |||
| R22 | Ellenállás | 12 kOhm | 1 | Jegyzettömbhöz | |||
| EDÉNY | Trimmer ellenállás | 10 kOhm | 1 | ||||
Minden otthoni műhelynek rendelkeznie kell a szükséges szerszámokkal és mérőeszközökkel. Azok számára, akik hobbiként foglalkoznak rádióamatőrrel, gyakran elfogadhatatlanok a szükséges berendezések beszerzésének magas pénzbeli költségei.
Így az én esetemben ennek a berendezésnek a listája messze nem volt teljes és hiányzott jelgenerátor.
Jelgenerátor kiderült, hogy a rendelkezésre álló rádióelemekből önállóan meg lehet csinálni, és végül nem is drága. Tehát az interneten böngészve számos különféle generátor áramkörét találták, beleértve a fejlettebb DAC-s modelleket, de a gyártás már drága. Kezdésnek megálltam egy egyszerűnél DDS jelgenerátor Atmel ATMEGA8 mikrokontrolleren. Ezen nem javítottam és nem változtattam semmit - mindent úgy hagytam, ahogy van, csak létrehoztam egy másolatot, és ráadásul nem tartok igényt ennek az eszköznek a szerzőségére.
Így, jelgenerátor jó tulajdonságokkal rendelkezik, egyszerű feladatok megoldására alkalmas.
Információ kimenete jelgenerátor HD44780 vezérlővel ellátott 16x2 karakteres LCD kijelzőn készült. Figyelemre méltó, hogy a mikrokontroller portok kímélése érdekében az LCD-kijelzőt mindössze három vezeték vezérli, ezt egy eltolási regiszter használatával sikerült elérni - olvassa el, hogyan csatlakoztathatja a kijelzőt három vezetéken keresztül.
A portok mentése szükséges, 8 port az ellenállásos DAC-hoz, 7 port a gombokhoz használható. Az eredeti cikkben a szerző megígérte, hogy PWM modulációt használ, de láthatóan nem teljesítette, mivel elkezdett egy fejlettebb verziót fejleszteni az ATMEGA16-on.
A DDS jelgenerátor sematikus diagramjaés nyomtatott áramköri lap.
Az áramkör és a kártyák az eredetiben láthatóak, a szerző által nem használt PWM vezérléshez tartozó gombokat is tartalmaznak.
A DAC-hoz kifejezetten precíziós ellenállásokat vettem ± 0,05%-os hibával, de mint kiderült, az egyszerűek is bőven elegendőek ± 5%-os hibával. A hullámforma eléggé elfogadható volt mindenféle jelhez.
Amikor generátorösszeszerelve és a program betöltve a mikrokontrollerbe, nincs szükség beállításra, ha csak a kijelző kontrasztját állítjuk be.
A készülékkel könnyű dolgozni - válassza ki a jel alakját, állítsa be a kívánt frekvenciát, miközben lépésenként 1 - 10 - 100 - 1000 Hz-es határértékekkel módosíthatja a frekvencia beállítási lépést. Ezután kattintson a Start gombra, és a generátor elkezd dolgozni. Megjegyzendő, hogy a generátor működése közben a jel frekvenciája és alakja nem változtatható, ennek oka az a tény, hogy a program egy végtelen hurokba megy át, és a maximális generálási frekvencia növelése érdekében a gomb lekérdezési eljárás el kellett távolítani. A generálás leállításához kattintson a stop / reset gombra, ezzel újraindul a program és visszatér a beállítások menübe. Itt van egy ilyen árnyalat.
Külön szeretném elmondani a generátor házának gyártásáról. Vásárolhat kész tokot a boltban, vagy használhat egy megfelelőt más készülékből, de úgy döntöttem, hogy teljesen magam készítem el. Csak tétlenül feküdt egy darab kétoldalas üvegszál, amit adományoztam a hajótestnek.
Először el kell végezni az összes mérést, az LCD kijelző és a jelgenerátor kártya méreteit, a tápegységet, a csatlakozókat és a gombokat, majd egy papírra kell helyezni, ahogy a tokban lesz. A kapott méretek szerint megkezdheti a gyártást.
