Dwumodułowy generator-wobulator DDS z AD9850 [AVT-5580]

 

W generatorze DDS z wobulatorem (kit AVT5580: dwie PCB + zaprogramowany mikrokontroler) można alternatywnie wykorzystać oba dostępne na rynku chińskie moduły z układem AD9850 (w zależności od aktualnej dostępności i ceny):

  Rys. 1. Uniwersalny moduł generatora DDS z układem AD9850


Projekt AVT5580 jest kontynuacją wcześniejszego projektu generatora DDS (AVT3111), który okazał się popularny nie tylko w Polsce i wciąż jest dostępny w sprzedaży w sieci AVT tutaj (PCB oraz zaprogramowany sterownik – teraz z ulepszonym oprogramowaniem).

Projekt powstał z uwagi na dodatkowe potrzeby i oczekiwania użytkowników, zaadresowane do generatora AVT3111. Jego kluczowe cechy, to:

  • Częstotliwość wyjściowa: 1Hz … 40MHz,

  • Szerokopasmowy wzmacniacz wyjściowy dla sygnału sinusoidalnego o wzmocnieniu Ku=12dB (4x) i impedancji wyjściowej 50Ω,

  • Odłączalny wzmacniacz-bufor na wyjściu cyfrowym o impedancji wyjściowej 50Ω, zapewniający prawidłowe przekazywanie generowanych sygnałów cyfrowych w.cz. za pomocą kabla koncentrycznego 50Ω z generatora do testowanego układu,

  • WOBULATOR przydatny przy testowaniu: selektywności filtrów czy pasma przenoszenia wzmacniaczy i mieszaczy, z wyjściem sterującym „X” 0..5V do wysterowania oscyloskopów przystosowanych do pracy w trybie „X/Y”,

  • Sterowanie urządzeniem za pomocą enkodera obrotowego z przyciskiem.


Schemat urządzenia poniżej:

a) część główna (wykonawcza):

b) część sterująca (panel przedni):


Tak można pracować z wobulatorem (widać badanie filtru pasmowo-przepustowego na pasmo KF – w teście wykorzystywano sondy logarytmiczne, opisane pod linkiem do tego tekstu):

5

A poniżej widać przykładowe przebiegi generowane przez wobulator:

 


Dalej pokazano obraz 3D zaprojektowanej głównej PCB układu (po lewej stronie PCB widać miejsca na dwa alternatywne moduły DDS – do wyboru konstruktora):

DDSv2_PCB-A_3D

oraz PCB sterowania na przedni panel urządzenia (widać miejsce na podłączenie z przodu wyświetlacza LCD 16×2, enkodera z przyciskiem a także potencjometru regulacji poziomu):

 

DDSv2_PCB-B_3D

Obie płytki można łatwo połączyć za pomocą kątowych złączy „goldpin” a następnie zamontować w obudowie KM-60, dla której zaprojektowano obie płytki drukowane. Oto fabryczne PCB, wykorzystane w prototypie:

ddsv2_pcb


I działający prototyp urządzenia:


Poniżej widać gniazda na dwa ALTERNATYWNE typy modułów DDS z kostką AD9850:

imgp4294

 

imgp4307

 

A tak wyglądają oba moduły osadzone obok siebie:

imgp4300

Oczywiście, NIE MA POTRZEBY I NIE NALEŻY WYKORZYSTYWAĆ OBU TYPÓW MODUŁÓW JEDNOCZEŚNIE!!! Na fotografii widać urządzenie nie włączone do zasilania, a wykonano ją wyłącznie w celach informacyjnych.


Generator-wobulator AVT5580 jest już w obudowie, ma dopracowane dwu-funkcyjne oprogramowanie oraz opisy paneli. Poniżej fotografie urządzenia kolejno: w trybie generatora, wobulatora oraz widok tyłu urządzenia z gniazdami sygnałowymi BNC:

 imgp4436

imgp4458

imgp4469


Projekt i materiały opisowe do projektu AVT5580 zostały opublikowane w czasopiśmie „Elektronika Praktyczna” (numery: „EP” 2-3/2017), a komplet dwóch PCB oraz zaprogramowany mikrokontroler można nabyć w sieci sprzedaży AVT pod linkiem wskazanym tutaj.


Aktualnie trwają prace nad projektami logarytmicznych sond pomiarowych w dwóch wersjach: droższej AVT-1963 z zastosowaniem układu AD8307 oraz prostszej AVT-1962 – bez tego układu, które zostaną wykorzystane m.in. do: badania charakterystyk i strojenia filtrów pasmowych w.cz. (KF) a także do pomiarów wzmocnienia, mocy wyjściowej i pasma przenoszenia wzmacniacza w.cz. (KF).


W odpowiedzi na najczęściej zadawane zapytania:

  1. Rozsądnymi zamiennikami dla popularnych tranzystorów bipolarnych BC141-16 są tranzystory: BC211-16 oraz 2N2219A; można też próbować użyć popularnego tranzystora BD139-16 (więcej informacji tutaj),

  2. Oba chińskie moduły DDS („tzw. „A” i „B”) można wykorzystywać w projekcie AVT5580 zamiennie – żaden z nich nie jest w jakiś konkretny sposób preferowany,

  3. Podbijanie pasma sygnału wyjściowego z modułów DDS w zakresie wyższych częstotliwości poprzez kształtowanie charakterystyki częstotliwościowej wzmacniacza wyjściowego jest praktyką niekorzystną w zastosowaniach małosygnałowych i pomiarowych. Powód: ze wzrostem częstotliwości generowanej przez moduł DDS maleje poziom sygnału użytecznego, ale (niestety) rośnie także znacząco poziom generowanych przez ten układ niepożądanych częstotliwości pasożytniczych. Zatem ten zabieg zepsuje czystość widmową uzyskiwanego sygnału (w efekcie proporcjonalnie przybędzie więcej „śmieci”, niż sygnału użytecznego, co spowoduje pogorszenie stosunku S/N). Pomiary wykonane takim zaśmieconym sygnałem mogą niestety nie być w pełni wiarygodne – zwłaszcza w zakresie małych sygnałów. Wiele w tej kwestii pomoże wyjaśnić poniższy wykres, zaczerpnięty z karty katalogowej kostki AD9850:


 

Adam Sobczyk SQ5RWQ

sq5rwq@gmail.com

 

33 thoughts on “Dwumodułowy generator-wobulator DDS z AD9850 [AVT-5580]

  1. Witam,
    Kolejny impulsator (wskazany poniżej) właśnie kupuję w AVT, dam znać rezultaty wymiany. Nie oczekuję rewelacyjnej poprawy, post autora ‚baldy’ z 2017-08-28 (poniżej) sugeruje brak pozytywnego efektu.

    Podpiąłem dzisiaj analizator stanów do impulsatora a potem do nóżek procesora. Wszystko wygląda bardzo przyzwoicie, a … zmiana częstotliwości generatora nadal szwankuję. Mam wrażenie, że w hardware nie znajdziemy źródła problemów. Pozostaje software…

    Zainteresowanych zapraszam do zerknięcia pod adres https://github.com/DarS007/Miscellaneous.01 , tam są zarówno screenshoty z przebiegów jak i krótki raport/podsumowanie.

    Pozdrawiam!

    • Witam. Potencjalny problem programowy jest w trakcie rozwiązywania. Gorzej, że i tak chyba co nieco zależy od typu wybranego impulsatora. Ale to się okaże.

      Zainteresowanych przetestowaniem „wersji TRIAL” opracowanego rozwiązania zapraszam na maila na priva: [sq5rwq@gmail.com].

  2. Pingback: SQ5RWQ.PL | Filtry wejściowe KF na pasma 80m i 40m AVT3190

  3. Nie wiedziałem że tak trudno obecnie kupić w Polsce moduł AD9850 – w końcu z ebay z Niemiec ściągam w sensownej cenie, resztę elementów już mam więc zabieram się do montażu.

    • Właśnie dlatego ten generator-wobulator został pomyślany i zaprojektowany jako dwumodułowy (do wyboru: jeden z dwóch potencjalnie dostępnych modułów).

  4. Dzień dobry,
    Też mam problemy z impulsatorem takie same jak kolega DarS. Ale jeszcze coś zauważyłem. W miarę ograniczania sygnału potencjometrem problemy stają się mniejsze i całkowicie znikają po całkowitym skręceniu gałką w lewo. Wówczas ujawnia się inna wada – pojedynczy przeskok impulsatora zmienia wartość nastawy o 2-3 jednostki. Byłoby miło gdyby kolega DarS odezwał się czy wymiana impulsatora na wskazany przez Autora odniosła skutek.
    W poprzednim projekcie generatora (AVT 3111) impulsator sprawuje się absolutnie bez zarzutu.
    Mam też dodatkowe pytanie czy fusbity low:3Fhigh: D7 podane w artykule w EP są prawidłowe i czy powstała zmodyfikowana wersja programu w stosunku do tej z EP 2-3/2017. Użyteczne moim zdaniem byłoby zachowywanie nastaw w pamięci nieulotnej procesora tak jak to zostało zrealizowane w zmodyfikowanym programie do AVT 3111.
    Pozdrawiam serdecznie,

    • Czołem,
      Jak odpowiedziałem już koledze BALDY – przejrzę kod wkrótce. Co do potencjalnych zakłóceń i ich znikaniu przy skręcaniu poziomu sinusa do 0V – proponuję przepatrzeć jakość wszystkich istotnych połączeń lutowanych – i masowych i sygnałowych. Może tu jest pies pogrzebany.

      Vy 73s,
      Adam SQ5RWQ

    • Witam,
      Kolejny impulsator (wskazany poniżej) właśnie kupuję w AVT, w przyszłym tygodniu (mam nadzieję, że Poczta szybko się wyrobi) dam znać rezultaty wymiany. Nie oczekuję rewelacyjnej poprawy, post autora ‚baldy’ z 2017-08-28 (poniżej) sugeruje brak pozytywnego efektu.

      Podpiąłem dzisiaj analizator stanów do impulsatora a potem do nóżek procesora. Wszystko wygląda bardzo przyzwoicie, a … zmiana częstotliwości generatora nadal szwankuję. Mam wrażenie, że w hardware nie znajdziemy źródła problemów. Pozostaje software…

      Zainteresowanych zapraszam do zerknięcia pod adres https://github.com/DarS007/Miscellaneous.01 , tam są zarówno screenshoty z przebiegów jak i krótki raport/podsumowanie.

      Pozdrawiam!

  5. Witam,
    Dziękuję za świetny projekt. Znakomicie działa poza … impulsatorem. Podłączałem dwa (20 i bodajże 40 imp. na obrót) i oba zachowywały się identycznie. Czasami bez żadnego zarzutu, czasami ‚zacinały się’ tak, że obracanie nie generowało żadnych (lub pojedyncze) zmian częstotliwości na wyświetlaczu. Po paru sekundach prawidłowego działania potrafił się zaciąć (na sekundy/minuty) i potem powrócić do stanu normalnego. Elektrycznie wszystko jest OK, sprawdzałem dobrym oscyloskopem na wejściu mikroprocesora. Może jakiś szczególny typ impulsatora jest potrzebny?

    • Witam,
      Dziękuję za dobre słowo. Ja w projekcie użyłem tego niedrogiego impulsatora (i było OK):

      https://sklep.avt.pl/impulsator-z-wlacznikiem-ed1212s-24c24-30f.html

      Ma on swoje odpowiedniki (czy też „podobniki”) lepszej jakości, np. produkcji renomowanej firmy ALPS (lepsza jakość impulsowania, trwalsze styki). Taki „lepszy” impulsator zastosowano m.in. w tym projekcie:

      http://sq5rwq.pl/?p=1004

      Wspomniany „lepszy” impulsator jest najprawdopodobniej dostępny w sklepie TME (tam był kupowany ten do wspomnianego projektu radia „Iza”). Może warto skorzystać.

      Pozdrawiam / Vy 73s,
      Adam SQ5RWQ

    • Witam.
      Super urządzenie,ale niestety potwierdzam kłopoty z impulsatorem,choć zamontowałem taki sam jak autor (kupiony w avt).Jeśli ktoś rozwiąże ten problem proszę o wiadomość.
      Pozdrawiam wszystkich

      • Witam. Potencjalny problem programowy jest w trakcie rozwiązywania. Gorzej, że i tak chyba co nieco zależy od typu wybranego impulsatora. Ale to się okaże.

        Zainteresowanych przetestowaniem „wersji TRIAL” opracowanego rozwiązania zapraszam na maila na priva: [sq5rwq@gmail.com].

  6. Dziękuję za AVT5580! Wielka przyjemność montowania i uruchamiania. Zwłaszcza miło widzieć ‚dyskretny’ wzmacniacz wyjściowy, rzadkość w erze wszechobecnych ukł.scalonych 🙂
    Jedna prośba – jakieś szczególne wymagania odnośnie impulsatora? Sprawdzałem dwa (20 imp. i 30 imp.) i oba zachowują się chimerycznie. Raz działają płynnie, innym razem trzeba wykonać obrót lub dwa (czyli 20-40 impulsów) by zmienić częstotliwość o jedną jednostkę. Brak powtarzalności, zmienia się co parę sekund. Zakłóceń i drgań styków impulsatora brak, sprawdzane dobrym oscyloskopem na wejściach mikroprocesora. Wszystko książkowe, a nie zawsze działa… Więc może wymiana impulsatora na konkretny typ pomoże?
    Pozdrawiam!

    • Czołem,
      Raz jeszcze dziękuję za ciepłe słowa w temacie projektu. Faktycznie, wzmacniacz wyjściowy szerokopasmowy na elementach dyskretnych, to dziś coraz większa rzadkość. Było trochę zachodu przy jego syntezie, ale uważam, że warto (po co zaraz drogie wzmacniacze monolityczne na pasma mikrofalowe, jak wystarczy z głową użyć kilku tanich tranzystorków … 😉 ). Z tego, co wiem, to ten projekt wzmacniacza z wobulatora AVT-5580 jest z powodzeniem stosowany także w innych konstrukcjach radiowych (użytkownicy skopiowali projekt).

      Odnośnie impulsatora – już wypowiedziałem się w innym poście. Nikt dotychczas nie zgłaszał podobnych problemów – tym chętniej służę radą i pomocą. W tym urządzeniu (Generator-wobulator AVT-5580) enkoder jest obsługiwany przez precyzyjne skanowanie stanu styków, zrealizowane na przerwaniach czasowych. Być może wymiana impulsatora na lepszy będzie tu pomocna. Miłośnicy najwyższej jakości stosują jednak tylko (jednak dość drogie) impulsatory optyczne …

      Pozdrawiam / Vy 73s,
      Adam SQ5RWQ

      • Witam,

        fajny projekt. Też zmontowałem i działa świetnie. Świetny układ za takie pieniądze to naprawdę mistrzostwo świata.
        Mam natomiast dwie uwagi:
        1. dotyczy oczywiście impulsatora – przetestowałem dużo, kilkanaście typów z Alps włącznie – starszych i nowszych i jest problem rzeczywiście. Zakupione w AVT też nie działają bez zrzutu.Mam wrażenie, że problemem jest softwarowy. Prawdopodobnie procek jest zajęty czymś innym i przez chwilę nie obsługuje portów od impulsatora.
        2. Funkcja wobulatora – ponieważ używam generatora do testowania urządzeń audio w zakresie częstotliwości 10 Hz do 50 kHz, to problemem jest częstotliwość wyjścia liniowego min 1 Hz. I tu się wubulator nie wyrabia. Ideałem byoby gdyby zadany zakres był przemiatany przez np 10 s, lub nawet 20 czy 30 sekund. Wtedy pomiar byłby zdecydowanie bardziej wiarygodny.

        Pozdrawiam
        Maciek

        • Czołem,
          Dziękuję za ciepłe słowa dot. projektu – oby zasłużone … ;-). Odpowiedzi poniżej:

          Ad.1. U mnie działało dobrze. Trochę potestowałem i pchnąłem dalej. Analiza enkodera jest zrobiona na przerwaniach od timer’a, więc przyzwoicie. Ale oczywiście obiecuję rewizję kodu, jak tylko trochę się ogarnę z bieżącymi zadaniami (aktualnie pochłania mnie ten projekt: http://sq5rwq.pl/?p=596 – to modułowy RX „Dosia” 40m/80m 🙂 ). Generalnie z enkoderami mechanicznymi (chyba wszystkimi) jest tak, że mają stosunkowo niewielkie opóźnienie między obiema gałęziami styków (nie jest to idealne przesunięcie w fazie o 90 stopni). Do tego spore tolerancje tych wartości. Chyba odpuszczę mechaniczne impulsatory w kolejnych projektach i zostanę przy zwykłych przyciskach i potencjometrach czytanych przez ADC …

          Ad.2. Można spowolnić wobulację, oczywiście. Ale wydaje się, że wtedy warto też byłoby pomyśleć o zwiększeniu jej rozdzielczości (aspekt sygnału piłokształtnego do przemiatania osi X oscyloskopu etc.) Jak będę zaglądał do kodu, to i o tym pomyślę – obiecuję :-). Generalnie, myślę już o kolejnej, rozbudowanej i zoptymalizowanej wersji tego przyrządu.

          Vy 73s,
          Adam SQ5RWQ

          • Witm,

            dzięki za odpowiedź. Czekam zatem na wersję rozbudowaną (mając cichą nadzieję, że będzie bazować na dotychczasowym hardware).
            Pozdrawiam
            Maciek

            • Witam. Potencjalny problem programowy jest w trakcie rozwiązywania. Gorzej, że i tak chyba co nieco zależy od typu wybranego impulsatora. Ale to się okaże.

              Zainteresowanych przetestowaniem „wersji TRIAL” opracowanego rozwiązania zapraszam na maila na priva: [sq5rwq@gmail.com].

  7. Pingback: SQ5RWQ.PL | Odbiornik 40/80m „Dosia”

  8. Pingback: SQ5RWQ.PL | Sonda logarytmiczna z układem AD8307 AVT-1963

  9. Pingback: SQ5RWQ.PL | Pomiarowe sondy logarytmiczne

    • Czołem,
      W zasadzie schemat urządzenia jest już zamknięty, ale … pierwszeństwo publikacji ma Redakcja miesięcznika „Elektronika Praktyczna” (tak się umówiliśmy), więc pewno w tym czasopiśmie zobaczysz pełny opis projektu po raz pierwszy :-).

      Niemniej jednak zachęcam do śledzenia strony tego projektu – na pewno da się zobaczyć w skrócie końcowy efekt moich prac i będzie też zapowiedź publikacji w „EP”.

      Pozdrawiam / Vy 73s,
      Adam SQ5RWQ

        • Witam, własnie złożyłem wobulator, wszystko działa, ale…Brak sygnału prostokąta, przy zadanych wyższych częstotliwościach(10mHz) ginie znacznik D. Proszę o pomoc, czy to wina Atmegi? Wyświetlacz nie reaguje na na zmianę kontrastu. Przebieg sinusa i piły o.k.
          Proszę o sugestie gdzie szukać problemu.
          Pozdrawiam Piotr1664

          • Czołem,
            Z tego, co wiem (nasza prywatna komunikacja), to problem już został zażegnany :-). W razie jakichkolwiek problemów – proszę o kontakt :-).

            Vy 73s,
            Adam SQ5RWQ

    • To się cieszę – mam nadzieję, że się spodobało i przydało :-).

      Prototyp już dokończony (i układu i kodu). Jest więc już też docelowy schemat – na dwie PCB, łączone kątowo goldpinami (bez męczarni z lutowaniem kabelków).

      Jedna PCB jako płytka główna (pod dwa alternatywne typy modułów DDD), druga jako panel czołowy – sterowanie z wyświetlaczem i przyciskami. Teraz właśnie projektują się te PCB :-).

      Pozdrawiam / Kind Regards,
      Adam SQ5RWQ

      • Witam.
        Próbowałem z kilkoma impulsatorami i niestety są spore problemy.Znalazł już ktoś na to radę ?.
        P.s ze wskazanym przez autora ,tym z AVT
        też źle działa.
        Pozdrawiam

        • Witam. Potencjalny problem programowy jest w trakcie rozwiązywania. Gorzej, że i tak chyba co nieco zależy od typu wybranego impulsatora. Ale to się okaże.

          Zainteresowanych przetestowaniem „wersji TRIAL” opracowanego rozwiązania zapraszam na maila na priva: [sq5rwq@gmail.com].

  10. Pingback: SQ5RWQ.PL | DDS generator with AD9850 chip

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *