Функциональный DDS генератор сигналов "OSKAR-DDS"

[driver_gv]

Ссылка на статью: http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/126/

Тема для обсуждения генератора сигналов.
Все вопросы по статье пишите сюда.

Добавил картинок вида в корпусе и фото платы с двух сторон со снятым индикатором.

FOTO1.jpg

Вид в корпусе

(13.51 КБ) 6983 скачивания

FOTO2.jpg

Печатная плата снизу

(20.12 КБ) 6979 скачиваний

FOTO3.jpg

Печатная плата сверху без индикатора

(12.09 КБ) 6649 скачиваний

[Andrew Martin]

Это, пожалуй, один из немногих бюджетных DDS генераторов, которые имеют вид законченной конструкции. Думаю, он обретёт популярность в широких кругах радиолюбителей.
А теперь, если позволите, немного критики

На мой взгляд, аналоговый выход НЧ генератора должен иметь выходное сопротивление из стандартного ряда 50, 75 либо 600 Ом. У вас же выходное сопротивление чуть более 100 Ом.
Поскольку генератор вырабатывает кроме всего прочего меандр, наверное рационально было бы сделать 50-омный выход на коаксиальный разъём BNC (или СР-50). Впрочем, судя по всему (а именно по не очень высокочастотной аналоговой части), меандр здесь имеет не весьма крутые фронты.

Что вас заставило использовать цифровой потенциометр? У него даже по даташиту частота среза по уровню -3дБ всего-навсего 1Мгц.
На мой взгляд рациональнее амплитуду регулировать обычным потенциометром - и оперативно, и просто, и на АЧХ при разумном выборе сопротивлений не скажется.
Ну а смещение по постоянному току можно регулировать ШИМом.

А чтобы можно было использовать любые рабочие 74HC4066 (а не только "кошерные" от STM ) , всю коммутацию желательно делать по низкоомным цепям. Не пожалейте ещё одного ОУ и буферизируйте ЦАП, чтобы не нагружать его различными паразитными ёмкостями. При этом появится возможность увеличить сопротивления матрицы раз в 10 - уменьшится влияние сопротивления каналов выходных транзисторов порта МК.

Как-то так

[driver_gv]

Ключевое слово - бюджетный. Ну и простота повторения аналоговой части.

100 Ом выбрано из допустимой нагрузочной способности выходного операционника на короткое замыкание . Если не коротить выход то можно выходные резисторы уменьшить до 50 ом или 75. Но мне было важнее не спалить выход при разных экспериментах.

Скорость нарастания ПХ - 550 nS, при амплитуде 3,3 вольта - это около 6В/мкс. Что не так уж и плохо для бюджетного. Замерял на рабочем образце с отключенными фильтрами в настройках. По поводу разъемов - спорный вопрос, кому как удобнее. Например Г3-111, который до 2 МГц, имеет обычные гнезда. Ну и каждый может поставить что нравится.

Предыдущий был с переменным резистором на выходе для регулировки амплитуды. Все нравилось , пока не пришлось калибровать схемы с нелинейным усилением, типа логарифмических усилителей. По таблице напряжение вход - напряжение выход. Приходилось делать два замера на входе и на выходе и долго ловить переменным резистором нужную амплитуду. Теперь напряжение на выходе генератора устанавливается без дополнительного измерения. А поставить взамен переменники не проблема для желающих.

А вот развязать ЦАП и схему действительно не помешает, вместе с увеличением номиналов матрицы R-2R, но это решение было задушено жабой на установку еще одного MCP6022.

Все сказанное - мои личные критерии выбора а так каждый может доработать аналоговую часть по желанию и возможностям.

[Andrew Martin]

Да уж, цены нынче невменяемые

В некоторых генераторах советской эпохи имелся вольтметр выходного напряжения, интересно было бы снабдить DDS таким пиковым вольтметром, чтобы точно знать размах выходного напряжения.
Тогда отпадает необходимость в цифровом потенциометре, а показания напряжения на дисплее становятся достоверными при любой разумной нагрузке, а не только на холостом ходу.
Но вероятно у МК нет свободного времени для считывания напряжения и индикации

[ncp1400]

Ключевое слово - бюджетный. Ну и простота повторения аналоговой части.

на STM32 получается еще более бюджетно, на STM32F303 3 канала 12-битного ЦАПа (иногда нужно 2..3 сигнала с разной фазой), частоту обновления получилось разогнать до 3.2 МГц (на 4М уже есть пропуски). Для компенсации паразитной емкости нужен инвертирующий буфер на ОУ, как описано тут: http://www.st.com/st-web-ui/static/acti ... 129215.pdf

[Gisteresis]

Генератор сигнала ЭКГ Жжешь!
Хорошая разработка.

[Michael_Sch]

Очень хорошая, проработанная конструкция. Респект!
Стесняюсь спросить: а дополнительный функционал, заметный при просмотре схемы (С-метр, частотомер и т.д.) будет ли когда-нибудь доступен?

[driver_gv]

Да, со временем все будет, я надеюсь. По крайней мере запланировано. И генератор "сисек" тоже.
А вот вольтметр выходного сигнала точно не получится, некогда процессору измерять во время генерации. Каждый такт на счету.


Обещанные фотки прямоугольного сигнала с аналогового выхода и цифрового выхода.
Развертка соответственно 50 мкс/дел , 500 нс/дел, 10 нс/дел





А вот для регулировки амплитуды на цифровом выходе уже потребуется переменный резистор, там фиксированная амплитуда 3,3 вольта. Сдвиг работает. Если требуется далее подавать на цифровые схемы - то тогда использовать цифровую землю.

[Andrew Martin]

на STM32 получается еще более бюджетно, на STM32F303

Ну да, насмешили Наверное у нас разные понятия "бюджетности".
В нашей дыре царят пики и авры - то, что привозят во все аж 4 имеющихся в городе магазинов радиодеталей Там нет даже цифровых потенциометров в SO - корпусах, взгляните на разводку ПП.

Более бюджетно и возможно с большей частотой дискретизации можно было бы сделать на чем-то вроде atmega88, но автор почему-то предпочитает дорогие пики, даже там где каждый такт и каждая копейка на счету.

[ncp1400]

В нашей дыре царят пики и авры - то, что привозят во все аж 4 имеющихся в городе магазинов радиодеталей

извиняюсь, не посмотрел какой город...

[Chettuser]

Да тут не в городе дело, F3 сейчас по адекватной цене уже не найдёшь. Как и F0, собственно, которые когда то предполагались как самые дешёвые.

[driver_gv]

У нас все проще, выбор базы ограничен размерами тумбочки, иногда даже не взирая на ассортимент магазина.

[ncp1400]

Да тут не в городе дело, F3 сейчас по адекватной цене уже не найдёшь. Как и F0, собственно, которые когда то предполагались как самые дешёвые.

не знаю где ищете, но в магазинах PIC18F26K22 стоит так же, есть и в полтора раза дороже чем STM32F303C6T6/STM32F303K6T6.
Если учесть 3 канала, 12-битные ЦАПы, и раз в 10 более мощное железо - альтернатива вполне адекватная.

[driver_gv]

Внимание.
Замечены неточности.

Кварц ошибочно на схеме и в перечне указан 20 МГц. На разводке указан правильно - 16 МГц
Устанавливать - 16 МГц.

[snb]

А можно контроллер заменить на другой? Напишите, пожалуйста, подходящие аналоги.

[driver_gv]

Можно применить PIC18F46K22, но он на 40 ног и потребуется изменить схему и разводку п/п. Других вариантов замен нет.

[driver_gv]

Альтернативный вариант схемы и разводки, любезно предоставленный Flavio Luiz

Оригинальное описание

I found some little errors on the schematic, and modified it in the sense to correct then all (the JTAG PicKit pins was wrong, the crystal frequency was correct now, the pins at 74HC4066 now reflects the connections on the PCB layout, mainly).
On the Layout, I don?t modify the circuit, only enlarged some tracks turning them stronger, for more chances of success using the Toner Transfer process to make the PCB, and I change the holes sizes down (of the pads), what easier the centralization of the drill bit for make the holes more accurately centered. I put more descriptions on the components too, and realigned some of them turning the read more comfortable.

[zmey71]

driver_gv Скажите,а полная прошивка только за деньги?

[driver_gv]

driver_gv Скажите,а полная прошивка только за деньги?

Прошивка всего одна, и в пределах функционала описанного здесь в статье более ничего не требуется.
Если хочется расширенный функционал в пределах описанного тут http://picping.lg.ua/oskar_dds/ - выкладываем фото собранного и/или пример использования здесь в профильной ветке и получаем код 1 шт в руки бесплатно. Каких либо других ограничений нет. Прошивка та же. Желательно использовать прошивку с оригинального сайта, если будут обновления - то в статье это будет с опозданием. Такая вот защита от китайцев, освоивших далеко не один прибор, в том числе и с этого форума. Для получения кода достаточно выслать серийный номер на почту.
Аналогичная политика получения кодов будет распространяется на собранные вами самими http://picping.lg.ua/pic_basic/index.htm - USB PICµBASIC LOGIC CONTROLLER и http://www.picping.lg.ua/oskar_demo/index.htm - Осциллограф Карманный "OSKAR". В дальнейшем на подобную систему также будут переведены остальные изделия в связи с затруднениями дальнейшего производства в Луганске.
Желающим производить готовые или наборы или кому надо более 1 шт, пишите в личку или на почту, договоримся.

[zmey71]

Я всё понял.Собрать не проблема,только таких микросхем в нашей деревне не найти.У узкоглазых заказывать оооочень долго придёться ждать.Спасибо.