DDS генератор на AD9833

[grott]

Основная статья здесь http://www.radiokot.ru/konkursCatDay2015/42/ После всех доработок и исправления ошибок получилось следующее.
Что может этот генератор:
- два независимых выхода аналоговый и логический (одновременная работа двух генераторов);
- генерация синуса и треугольника на аналоговом выходе;
- генерация прямоугольника с раздельной регулировкой длительности высокого и низкого уровней;
- генерация качающейся частоты с раздельной регулировкой начала и конца диапазона (синхро при этом на цифровом выходе);
- диапазон частоты на аналоговом выходе 1 Гц - 5 МГц;
- диапазон длительности импульсов на цифровом выходе 1 мкс - 10 сек;
- независимая регулировка амплитуды для обеих выходов, 0 - 2 В для аналогового и 1.2 - 5 В для цифрового;
- сохранение всех текущих настроек при отключении;
- выходное сопротивление на обеих выходах 50 Ом.
Мега328 разогнана до 25 МГц и питается 3 Вольтами, что оказывается для неё вполне себе штатным режимом (работала вплоть до 1.8 В). Такой режим позволил использовать общий генератор для тактирования всей схемы. Также можно не задумываться о согласовании уровней для 3-х вольтовой периферии. Также при 25 МГц стало возможным установка минимальной длительности 1 uS.
AD9833 может синтезировать синусоиду, треугольник с амплитудой 0.6 В и меандр - с 3 В (напряжение питания). Нормализуем к выходному значению с помощью двух ОУ на AD8052, в добавок на втором ОУ реализован аттенюатор с цифровым потенциометром MCP4011. Чтобы минимизировать шумы, фильтр Баттерворта сделан пассивным, первый ОУ только усиливает сигнал.
Чтобы иметь регулируемый меандр до 5 Мгц с TTL/CMOS выходом, ключом отводим сигнал на цифровой выход.
Цифровой выход реализован на буфере с двумя питаниями, т.е всем известный преобразователь уровня 74LVC8T245 (используется 74LVC2T45 на два порта). Регулятор амплитуды цифрового выхода сделан на LDO (ОУ МСР6001 и IRLML6402) и управляется ШИМом с Меги. Генератор питается от стабилизированного БП 5В. Дисплей, так называемый Nokia5110. Управление простое, одним энкодером с кнопкой, которой переключается вид курсора. При тонком курсоре крутилкой выставляем нужный разряд или режим. Нажимаем в нужном месте - курсор толстый, теперь крутилкой изменяем значение в выставленном разряде. Длительное нажатие отправляет в режим установок дисплея.
Возможно потребуется настройка общего коэф. усиления ОУ, чтобы на выходе стало 2 В в размахе, резистором R14.
По сравнению с первоначальной статьёй, изменилась схема. Пустить прямоугольный сигнал через ОУ в линейном режиме, даже минуя фильтр, была плохой идеей. Присутствует звон фронтов из-за фазового сдвига самого ОУ, который искажает меандр до неузнаваемости. Поэтому решено отказаться от этого режима, на аналоговом выходе присутствует только синус и треугольник. Меандр через 74НС4066 и буфер отведён на цифровой выход.
FUSE: EXTENDED-0xFE, HIGH-0xDF, LOW-0xB7. Вариант с общим кварцем.
FUSE: EXTENDED-0xFE, HIGH-0xD1, LOW-0xE0. Вариант с общим генератором.
В архиве схема, плата, прошивка и исходник для последнего варианта.

Вложения

проект DDS.zip

(242.69 KiB) Скачиваний: 1964

[Nusik1975]

Скажите, как осуществляется регулировка длительности высокого и низкого уровней в режиме прямоугольника? Или это возможно только при варианте с общим генератором?

[grott]

как осуществляется регулировка длительности высокого и низкого уровней в режиме прямоугольника?

В режиме SQUARE_D генератор выдаёт меандр, у которого высокий и низкий уровень равны по длительности и можно регулировать только период\частоту. А вот в режиме PULSE можно раздельно регулировать длительности высокого и низкого уровней.

[grott]

Многим не понятна конструкция прибора, далее подробно. В корпусе Z-75 удаляются внутри 4 низкие крепёжные стойки и одна высокая. Вырезаются отверстия под дисплей, разъёмы и энкодер. На плате дисплея один ряд из двух под разъём нужно обрезать, только так поместится плата в корпус. Если плату дисплея поставить на основную плату через разъём, то эту этажерку вставить в корпус не получится, поэтому платы соединяются шлейфом. Плата дисплея крепится к корпусу термоклеем, а основная плата держится в корпусе за счёт прикрученных выходных разъёмов. На крышке приклеена фольга, на плате есть пружинящий контакт.
У автора для вас есть заводские платы и некоторые микросхемы, обращайтесь в личку.

[moon7]

А будет ли работоспособна схема если в первый вариант поставить буфер 74LVC2T45 ?

[grott]

Да. Буфер 74LVC1T45 содержит в себе один порт ,соответственно 74LVC2T45 - два порта из восьми в 74LVC8T245. Так как буфер двунаправленный, то есть он не имеет чётко выраженного входа\выхода, то можно выходы А и В менять местами для удобства разводки. ОУ AD8092 аналог AD8052. ОУ МСР6001 можно заменить любым ОУ с Rail-to-Rail. Линейный стабилизатор можно применить любой 3 - 3.3 В..

Последний раз редактировалось grott Ср мар 02, 2016 21:35:10, всего редактировалось 1 раз.

[moon7]

Вот так заменять?. Вместо XC6206P332 можно любой стабик на 3.3\3В поставить?
И почему к выходам А Б подведено по две линии? там же внутри один контакт, куда второй подпаян?

Вложения

1.jpg

(85.68 KiB) Скачиваний: 2078

[Vovan_a]

Уточните пожалуйста один момент. На плате справа от R14 установлен Ск? Он припаивается прямо на дорожку от 3 вывода МСР4011, я правильно понял? У меня на плате нет посадочного места под Ск.

[grott]

Cк (корректирующий конденсатор) включается в обратную связь параллельно MCP4011 и нужен для выравнивания АЧХ на верхних частотах. Во время заказа плат на заводе место под него не было предусмотрено. Эта ошибка легко устраняется процарапыванием маски на дорожке от 2-ой ножки ОУ. После пайки Ск на место невозможно увидеть мою ошибку.

[kot6666]

Прошу уточнить тип кварцевого генератора для последнего релиза схемы.

[grott]

Прошу уточнить тип кварцевого генератора для последнего релиза схемы.

Кварцевый генератор производителя GEYER с питанием 3.3 В в корпусе smd типа KXO-V97 с размерами 7x5x1.8, на плате предусмотрено место для более мелких корпусов KXO-V99 5x3.2x1, но можно установить ещё более мелкие KXO-V95 и KXO-V96.

[grott]

Исправлены некоторые ошибки.

Вложения

мой проект DDS генератор на AD9833_2.zip

исходник и прошивка для 2 и 3 схем

(40.09 KiB) Скачиваний: 1402

[Vovan_a]

Исправлены некоторые ошибки.

Ошибки только в прошивке? В железе нет?

[grott]

Исправлены некоторые ошибки.

Ошибки только в прошивке? В железе нет?

Ну это же очевидно, раз всё работает. По крайней мере, я не вижу в схеме огрехов.

[Alexx7]

А можно добавить в генератор функцию сохранения нескольких профилей с настройками?

[grott]

Места в памяти осталось много, можно добавить что-либо. Сейчас сохранение настроек идёт при каждом выключении по прерыванию от компаратора за счёт запасённого заряда конденсатора по питанию. Предлагайте способы сохранения профилей настроек и выбора оных при работе. Имеется ввиду графический интерфейс и "обрезанное" управление, т.е. энкодер с двухрежимной кнопкой.

[Alexx7]

В режимах добавить ещё один пункт профили, выбор профиля вращением, вход в профиль кнопкой. В самом профиле выбор читать записать.

[kot6666]

Закончил сборку генератора. Запрограммировал AVR и схема без проблем запустилась. Спасибо автору за помощь при сборке.

[Oleg_D.]

Спасибо автору за прибор. Всё запустилось и прекрасно работает. Из пожеланий - можно ли добавить режим ШИМ, т.е. при выбранной частоте менять скважность импульсов.

[grott]

Добавил режим PWM, изменение скважности в процентах. Хочу уточнить, что частота является обратной функцией периода, и, так как генератор импульсов выдаёт импульсы кратные 1uS, то выставляемая частота после вычислений не является точной величиной своего периода.

Ранее был добавлен режим ГКЧ

Вложения

мой проект DDS генератор на AD9833_22.zip

(41.83 KiB) Скачиваний: 1197