www.quad.ru

\главная\р.л. конструкции\источники питания\...

Синтезатор частот на основе DDS AD9850.

Это началось еще в 1996 году, когда в интернете была найдена информация об AD9850 (CMOS, 125 MHz Complete DDS Synthesizer Datasheet (Rev E - 5-99) (388046 bytes)), и в Москве, в "Автексе" были куплены 2 м/с AD9850 (примерно по 20 у.е.).  Надо заметить, с тех пор появилось много новых микросхем DDS (Direct Digital Synthesis) , о которых можно узнать на http://www.analog.com/ . Параметры AD9850 просто удивили- при частоте тактового генератора 125 МГц, на выходе микросхемы можно получить синусоиду от 0(!) до 62,5 МГц с шагом около 0,03 Гц!

К сожалению, DDS выдаёт и побочные сигналы, уровень которых зависит от тактовой и выходной частот (и их соотношения), и в полосе 0-100МГц может иметь значение -50...-80 дБ. При выходной частоте более 1/3 от частоты тактового генератора их уровень увеличивается. Поэтому не рекомендуется переходить эту границу.

Уровень фазовых шумов на выходе DDS меньше чем у его опорного генератора на  20log(Fclk/Fout). Это радует. Peter Rhodes написал о заметном улучшении приема слабых сигналов в условиях помех при переключении со штатного синтезатора на его экспериментальный. Дело в том, что во всех промышленных трансиверах сигнал гетеродина формируется ГУНами в петле ФАПЧ, в которую входит подпетля ФАПЧ с генератором подставки и DDS. Это целая куча смесителей, фильтров, усилителей. Без этого пока не обойтись, т.к. диапазон частот гетеродина там должен быть примерно 50-80 МГц, или даже 70-100 МГц. К тому же петля ФАПЧ отфильтровывает побочные сигналы DDS. За всё это приходится платить повышением уровня фазовых шумов.

Для управления частотой (и даже фазой) в м/с AD9850 необходимо загружать последовательно 40 бит информации (макс. частота смены частот более 3 МГц :). Естественно, это лучше делать с помощью микроконтроллера или компьютера, тем более, код этот необходимо сначала вычислить исходя из тактовой частоты и частоты, которая нужна на выходе.

Дак воот.. лежали эти две м\с AD9850BRS (корпус для поверхностного монтажа, расстояние между выводами 0,65мм) почти год, пока я сам случайно не занялся программированием микроконтроллеров PIC16C5x ( http://www.microchip.com/http://www.microchip.ru/ ).

Для экспериментов я использовал PIC16C55 с окошком. Вот что получилось- исходный текст программы (MPASM, кодировка Win) .  Схема:

 hf_dds.gif (77791 bytes)

Функции получившегося синтезатора почти минимальны. При включении устанавливается частота 14 МГц. Вращяя валкодер (вместо которого были две кнопки) частота меняется на шаг 10Гц. Шаг можно менять кнопкой Step - 10, 50, 100 Гц. Кнопками Up, Dwn частота прыгает на 100 кГц вверх, вниз. Отсчет по светодиодному индикатору, до десятков Гц. От каждой "дырки" валкодера получается 4 шага, т.е. отслеживается каждый перепад с обеих датчиков. Поэтому, чтобы шаг не хромал, датчики валкодера должны быть хорошо настроены (меандр, 90 градусов).

Конечно же, первым делом, прослушал этот генератор приемником. Тон на слух безупречный! Нормальных приборов нет, поэтому никаких цифр не привожу.

Для опорного генератора были специально заказаны кварцы 83,88608 МГц. Дело в том, что 8388608 в шестнадцатеричном виде это 800000. Такое круглое число нравится контроллеру и быстро им обрабатывается. Это необходимо чтобы синтезатор успевал за быстрым вращением валкодера.

Конструктивно блок управления синтезатора выполнен на макетной плате (вернее на картонной коробке), опорный генератор на другой плате, а для м\с AD9850 и ее окружения была сделана фабричная двусторонняя плата, хотя Analog Devices рекомендует 4х слойную плату, а Peter Rhodes предложил гениальный способ навесного монтажа.

Конечно, то что получилось -  далеко не VFO. Неплохо бы избавиться от динамической светодиодной индикации, взять более навороченный процессор и т.д. ...

VFO на основе современных микросхем DDS и микропроцессоров очень привлекают радиолюбителей своей простотой и возможностями.

В сети можно найти много ссылок на синтезаторы с использованием м/с DDS. Например:
Digital LO Function in an Amateur Radio Transceiver

by Peter Rhodes, G3XJP -
http://www.analog.com/techsupt/application_notes/AN557.pdf   -интересный и информативный документ..

"Direct Digital Synthesis" by Martin Pechanec -
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/5611/dds.html

"Build a PIC controlled DDS VFO, 0 to 6 MHz" by Johan SM6LKM -
http://home4.swipnet.se/~w-41522/minidds/minidds.html
http://home.swipnet.se/~w-41522/minidds/minidds.html

"DDS3A High Speed DDS VFO with Liquid Crystal Display" by Sheldon Hands -  
http://www.rf-kits.demon.co.uk/dds3.htm

The QRP2000 Project Home Page -
http://www.stevef.demon.co.uk/qrp2k/qrp2000home.htm

DDS VFO by George N2APB -
http://www.njqrp.org/mbrproj/9850dds.html

Ссылки на DDS проекты от VK5EME -
http://homepages.picknowl.com.au/vk5eme/minikits/down.html#PIC

Михаил Кислинский, (RX9CBI)
620102, Екатеринбург -102,
а/я 213 т. (3432) 103379.
тел. (3432)10-33-79, 11-28-70
rx9cbi@mail.ru. or aktay@online.ural.ru
http://rx9cbi.narod.ru

Возврат