Zestaw do samodzielnego złożenia prostego generatora sygnałów DDS

Kontynuując temat zestawów elektronicznych, również tym razem chcę opowiedzieć o jednym z urządzeń, które mogą wzbogacić arsenał przyrządów pomiarowych początkującego radioamatora.
Co prawda nie można nazwać go przyrządem pomiarowym, ale z pewnością pomaga przy pomiarach.

Dość często radioamator, ale nie tylko on, musi sprawdzać różne urządzenia elektroniczne. Zdarza się to zarówno podczas uruchamiania, jak i naprawy.
Czasem trzeba prześledzić przebieg sygnału w różnych obwodach urządzenia, ale samo urządzenie nie zawsze pozwala zrobić to bez zewnętrznych źródeł sygnału.
Na przykład podczas regulacji lub sprawdzania wielostopniowego wzmacniacza mocy małej częstotliwości.

Na początek warto wyjaśnić, o czym będzie ten artykuł.
Chcę opowiedzieć o zestawie do samodzielnego montażu generatora sygnałowego.

Generatory bywają różne, na przykład poniżej też są generatory :)


My jednak będziemy składać generator sygnałowy. Od wielu lat korzystam ze starego generatora analogowego. Bardzo dobrze sprawdza się przy generowaniu sygnałów sinusoidalnych, ma zakres częstotliwości 10-100000 Hz, ale jest duży i nie potrafi generować sygnałów o innych kształtach.
Tym razem będziemy składać generator sygnałowy DDS.
DDS to Direct Digital Synthesizer, czyli po polsku bezpośrednia synteza cyfrowa.
Urządzenie może generować sygnały o dowolnym kształcie i częstotliwości, wykorzystując jako źródło sygnału wewnętrzny generator o stałej częstotliwości.
Zaletą tego typu generatorów jest szeroki zakres przestrajania z bardzo małym krokiem, a w razie potrzeby także możliwość generowania sygnałów o złożonych kształtach.

Jak zwykle na początek kilka słów o opakowaniu.
Oprócz standardowego opakowania zestaw zapakowano w białą, grubą kopertę.
Wszystkie elementy znajdowały się w woreczku antystatycznym z zamknięciem strunowym (bardzo przydatna rzecz w warsztacie radioamatora :) )


W opakowaniu elementy były po prostu luzem, a po rozpakowaniu wyglądały mniej więcej tak.


Wyświetlacz był owinięty folią bąbelkową. Mniej więcej rok temu zrobiłem już recenzję takiego wyświetlacza w praktyce, więc nie będę się na nim zatrzymywać. Powiem tylko, że dotarł bez żadnych przygód.
W zestawie były też dwa złącza BNC, ale prostszej konstrukcji niż te opisane w recenzji oscyloskopu.


Układy scalone i podstawki do nich były osobno, na niewielkim kawałku pianki polietylenowej.
W urządzeniu zastosowano mikrokontroler ATmega16 firmy Atmel.
Czasem ludzie mylą nazwy i nazywają mikrokontroler procesorem. W rzeczywistości to różne rzeczy.
Procesor to w zasadzie sam układ obliczeniowy, natomiast mikrokontroler oprócz procesora zawiera pamięć RAM i ROM, a także może mieć różne urządzenia peryferyjne, takie jak przetwornik DAC, ADC, kontroler PWM, komparatory itp.

Drugi układ scalony to podwójny wzmacniacz operacyjny LM358. Zwykły, popularny wzmacniacz operacyjny.


Najpierw rozłóżmy cały zestaw i zobaczmy, co dostaliśmy.
Płytka drukowana
Wyświetlacz 1602
Dwa złącza BNC
Dwa potencjometry i jeden potencjometr montażowy
Rezonator kwarcowy
Rezystory i kondensatory
Układy scalone
Sześć przycisków
Różne złącza i elementy mocujące


Dwustronna płytka drukowana, na górnej stronie nadrukowano oznaczenia elementów.
Ponieważ w zestawie nie ma schematu, na płytce zamiast oznaczeń pozycyjnych podano wartości elementów. Czyli można złożyć całość również bez schematu.


Metalizacja jest wykonana porządnie, nie mam żadnych zastrzeżeń. Powłoka pól lutowniczych jest świetna, lutuje się łatwo.


Przejścia między stronami płytki wykonano podwójnie.
Dlaczego zrobiono to właśnie tak, a nie jak zwykle, nie wiem, ale tylko zwiększa to niezawodność.


Najpierw zacząłem odtwarzać schemat na podstawie płytki drukowanej. W trakcie pracy pomyślałem jednak, że przy projektowaniu tego zestawu na pewno wykorzystano jakiś znany już schemat.
Tak też było — wyszukiwanie w internecie doprowadziło mnie do pierwotnej wersji tego urządzenia.
Pod podanym linkiem można znaleźć schemat, płytkę drukowaną oraz pliki źródłowe z firmware'em.
Mimo to postanowiłem dokończyć schemat dokładnie w takiej postaci, w jakiej występuje w zestawie. Mogę powiedzieć, że w 100% odpowiada pierwotnej wersji. Twórcy zestawu zaprojektowali po prostu własną wersję płytki drukowanej. Oznacza to, że jeśli istnieją alternatywne firmware'y do tego urządzenia, będą działać również tutaj.
Mam zastrzeżenie do układu: wyjście HS jest podłączone bezpośrednio do wyprowadzenia procesora, bez żadnych zabezpieczeń, więc można je przypadkowo spalić :(


Skoro już o tym mowa, warto opisać bloki funkcjonalne tego układu i niektóre z nich omówić szerzej.
Przygotowałem kolorową wersję schematu, na której wyróżniłem kolorem główne bloki.
Trudno mi dobrać nazwy kolorów, więc opiszę je, jak umiem :)
Fioletowy po lewej — układ resetu przy włączaniu oraz wymuszanego przyciskiem.
Po podaniu zasilania kondensator C1 jest rozładowany, dzięki czemu na wejściu Reset procesora panuje stan niski. W miarę ładowania kondensatora przez rezystor R14 napięcie na wejściu Reset wzrasta i procesor rozpoczyna pracę.
Zielony — przyciski zmiany trybu pracy.
Jasnofioletowy? — wyświetlacz 1602, rezystor ograniczający prąd podświetlenia oraz potencjometr do regulacji kontrastu.
Czerwony — układ wzmacniacza sygnału i regulacji przesunięcia względem zera (pod koniec recenzji pokażę, do czego służy).
Niebieski — DAC, czyli przetwornik cyfrowo-analogowy. Zbudowano go w układzie drabinki R2R, jednym z najprostszych wariantów DAC-a. W tym przypadku zastosowano 8-bitowy DAC, ponieważ wykorzystano wszystkie wyprowadzenia jednego portu mikrokontrolera. Zmieniając kod na wyprowadzeniach procesora, można uzyskać 256 poziomów napięcia (8 bitów). DAC składa się z zestawu rezystorów o dwóch wartościach, różniących się dwukrotnie — stąd nazwa złożona z dwóch części: R i 2R.
Zaletą tego rozwiązania jest duża szybkość przy znikomej cenie. Najlepiej stosować precyzyjne rezystory. Razem z kolegą wykorzystaliśmy tę zasadę w przetworniku ADC, ale wybór precyzyjnych rezystorów był niewielki, więc zastosowaliśmy nieco inne rozwiązanie: wszystkie rezystory miały tę samą wartość, a tam, gdzie potrzebne było 2R, używaliśmy dwóch rezystorów połączonych szeregowo.
Tę zasadę przetwarzania cyfrowo-analogowego zastosowano w jednej z pierwszych „kart dźwiękowych” — Covox. Była tam również drabinka R2R podłączana do portu LPT.
Jak pisałem wyżej, w tym zestawie DAC ma rozdzielczość 8 bitów, czyli 256 poziomów sygnału. Jak na proste urządzenie to w zupełności wystarczy.


Na stronie autora, oprócz schematu, firmware'u itp., znalazłem schemat blokowy tego urządzenia.
Dzięki niemu łatwiej zrozumieć powiązania między blokami.


Na tym kończymy podstawowy opis. Rozszerzona wersja pojawi się dalej, a teraz przejdźmy do samego montażu.
Tak jak w poprzednich przykładach, postanowiłem zacząć od rezystorów.
W tym zestawie jest ich dużo, ale wartości tylko kilka.
Większość rezystorów ma jedną z dwóch wartości: 20k i 10k. Prawie wszystkie są wykorzystane w drabince R2R.
Żeby nieco ułatwić montaż, podpowiem, że nie trzeba nawet sprawdzać ich rezystancji: rezystorów 20k jest 9 sztuk, a 10k — odpowiednio 8 :)


Tym razem zastosowałem nieco inną technikę montażu. Podoba mi się mniej niż poprzednie, ale też ma rację bytu. W niektórych przypadkach przyspiesza montaż, zwłaszcza gdy trzeba zamontować dużo jednakowych elementów.
W tym przypadku wyprowadzenia rezystorów formuje się tak jak wcześniej, a następnie na płytce montuje się najpierw wszystkie rezystory o jednej wartości, a potem o drugiej. Powstają w ten sposób dwa rzędy elementów.


Od spodu lekko odginamy wyprowadzenia, ale niezbyt mocno — chodzi tylko o to, żeby elementy nie wypadły. Następnie kładziemy płytkę na stole wyprowadzeniami do góry.


Bierzemy lutowie do jednej ręki, lutownicę do drugiej i lutujemy wszystkie obsadzone pola lutownicze.
Nie warto przesadzać z liczbą montowanych elementów. Jeśli od razu obsadzimy całą płytkę, można się zgubić w tym „lesie” :)


Na koniec obcinamy wystające wyprowadzenia elementów tuż przy lutowiu. Szczypcami bocznymi można chwycić kilka wyprowadzeń naraz (4-5-6 sztuk za jednym razem).
Osobiście nie przepadam za tą metodą montażu i pokazałem ją tylko po to, żeby zaprezentować różne sposoby składania.
Wady tej metody:
Po obcięciu zostają ostre, wystające końcówki.
Jeśli elementy nie są ustawione w rzędzie, wyprowadzenia łatwo się plączą i robi się z nich bałagan, co tylko spowalnia pracę.

Zalety:
Duża szybkość montażu jednakowych elementów ustawionych w jednym lub dwóch rzędach.
Ponieważ wyprowadzenia nie są mocno zaginane, łatwiej później wymontować element.

Tę metodę montażu można często spotkać w tanich komputerowych zasilaczach. Tam jednak wyprowadzeń się nie obcina, tylko odcina czymś w rodzaju tarczy tnącej.


Po zamontowaniu większości rezystorów zostanie nam jeszcze kilka sztuk o różnych wartościach.
Dwa z nich są łatwe do rozpoznania — to rezystory 100k.
Trzy ostatnie rezystory to:
brązowy — czerwony — czarny — czerwony — brązowy — 12k
czerwony — czerwony — czarny — czarny — brązowy — 220 Ω.
brązowy — czarny — czarny — czarny — brązowy — 100 Ω.


Lutujemy ostatnie rezystory. Po tym płytka powinna wyglądać mniej więcej tak.


Rezystory z oznaczeniem paskowym to dobre rozwiązanie, ale czasem trudno ustalić, od której strony zacząć odczytywanie oznaczenia.
W przypadku rezystorów z oznaczeniem składającym się z czterech pasków zwykle nie ma problemu, bo ostatni pasek jest najczęściej srebrny albo złoty. Przy rezystorach z pięcioma paskami mogą się jednak pojawić wątpliwości.
Ostatni pasek może mieć bowiem taki sam kolor jak paski oznaczające wartość rezystancji.

Żeby ułatwić odczyt oznaczenia, ostatni pasek powinien być odsunięty od pozostałych, ale tak jest w idealnym przypadku. W rzeczywistości bywa zupełnie inaczej, niż zakładano, i paski są rozmieszczone w równych odstępach.
Niestety w takiej sytuacji może pomóc tylko multimetr albo zwykła logika (jeśli składamy urządzenie z zestawu): odrzucamy wszystkie znane wartości, a z pozostałych możemy wywnioskować, jaki rezystor mamy przed sobą.
Dla przykładu kilka zdjęć różnych oznaczeń rezystorów z tego zestawu.
1. Na dwóch sąsiadujących rezystorach trafiło się „lustrzane” oznaczenie, więc nie ma znaczenia, z której strony odczytamy wartość :)
2. Rezystory 100 kΩ — widać, że ostatni pasek jest nieco bardziej oddalony od pozostałych (na obu zdjęciach wartość odczytuje się od lewej do prawej).


Dobrze, skończmy już z rezystorami i ich problematycznymi oznaczeniami, przejdźmy do prostszych rzeczy.
W zestawie są tylko cztery kondensatory, przy czym są parami, czyli mamy po dwie sztuki z dwóch wartości.
Do zestawu dołączono też rezonator kwarcowy 16 MHz.


O kondensatorach i rezonatorze kwarcowym pisałem w poprzedniej recenzji, więc pokażę tylko, gdzie należy je zamontować.
Wygląda na to, że początkowo wszystkie kondensatory miały być tego samego typu, ale kondensatory 22 pF zastąpiono małymi kondensatorami dyskowymi. Miejsce na płytce zaprojektowano z rozstawem wyprowadzeń 5 mm, a małe kondensatory dyskowe mają rozstaw zaledwie 2,5 mm, więc trzeba będzie nieco rozgiąć ich wyprowadzenia. Należy je odgiąć blisko obudowy (na szczęście wyprowadzenia są miękkie), bo nad nimi znajduje się procesor i trzeba uzyskać jak najmniejszą wysokość nad płytką.


Do układów scalonych dołączono kilka podstawek i kilka złączy.
Przydadzą nam się na kolejnym etapie. Oprócz nich weźmiemy długie złącze żeńskie i czterostykowe złącze męskie (nie ma go na zdjęciu).


Dołączone podstawki pod układy scalone są najzwyklejsze, choć w porównaniu z podstawkami z czasów ZSRR to prawdziwy luksus.
W praktyce takie podstawki służą dłużej niż samo urządzenie.
Podstawki mają klucz w postaci niewielkiego wycięcia na jednym z krótszych boków. Samej podstawce jest wszystko jedno, jak ją zamontujemy, ale później wycięcie ułatwia prawidłowe ustawienie układu scalonego.


Podstawki montujemy zgodnie z oznaczeniami na płytce drukowanej.


Po zamontowaniu podstawek płytka zaczyna już jakoś wyglądać.


Urządzeniem steruje się za pomocą sześciu przycisków i dwóch potencjometrów.
W oryginalnej wersji urządzenia było pięć przycisków. Szósty dodał autor zestawu — służy do resetowania. Szczerze mówiąc, nie do końca rozumiem, do czego miałby się przydać w praktyce, bo przez cały czas testów ani razu nie musiałem go użyć.


Wspomniałem wyżej, że w zestawie były dwa potencjometry. Dołączono też jeden potencjometr montażowy. Opowiem krótko o tych elementach.
Potencjometry służą do szybkiej zmiany rezystancji. Oprócz wartości nominalnej mają też oznaczenie charakterystyki regulacji.
Charakterystyka regulacji określa, jak zmienia się rezystancja potencjometru podczas obracania pokrętła.
Wyróżnia się trzy podstawowe charakterystyki:
A (w wersji importowanej B) — liniowa; zmiana rezystancji jest proporcjonalna do kąta obrotu. Takie potencjometry dobrze sprawdzają się na przykład w układach regulacji napięcia zasilacza.
B (w wersji importowanej C) — logarytmiczna; rezystancja początkowo zmienia się gwałtownie, a w pobliżu połowy zakresu — łagodniej.
C (w wersji importowanej A) — wykładnicza; rezystancja początkowo zmienia się łagodnie, a w pobliżu połowy zakresu — gwałtowniej. Takie potencjometry stosuje się zwykle w regulatorach głośności.
Jest jeszcze dodatkowy typ — W, występujący tylko w wersji importowanej. Ma charakterystykę regulacji w kształcie litery S, będącą połączeniem charakterystyki logarytmicznej i wykładniczej. Szczerze mówiąc, nie wiem, gdzie się go stosuje.
Zainteresowani mogą przeczytać więcej tutaj.
Swoją drogą, trafiały mi się importowane potencjometry, w których oznaczenie charakterystyki regulacji było takie samo jak u nas. Na przykład tutaj jest współczesny importowany potencjometr o charakterystyce liniowej, oznaczony literą A. W razie wątpliwości najlepiej poszukać dodatkowych informacji na stronie producenta.
W zestawie były dwa potencjometry, ale oznaczenie miał tylko jeden :(

Dołączono też jeden potencjometr montażowy. W zasadzie to to samo co potencjometr, tyle że nie jest przeznaczony do bieżącej regulacji — raczej ustawia się go raz i zapomina.
Takie potencjometry mają zwykle nacięcie na śrubokręt zamiast pokrętła i wyłącznie liniową charakterystykę zmiany rezystancji (przynajmniej innych nie spotkałem).


Lutujemy rezystory i przyciski, a potem przechodzimy do złączy BNC.
Jeśli urządzenie ma być używane w obudowie, warto rozważyć zakup przycisków z dłuższym trzpieniem, żeby nie przedłużać tych dołączonych do zestawu. Tak będzie wygodniej.
Potencjometry wyprowadziłbym natomiast na przewodach, bo są rozmieszczone bardzo blisko siebie i korzystanie z nich w tej postaci będzie niewygodne.


Złącza BNC są wprawdzie prostsze niż te z recenzji oscyloskopu, ale podobają mi się bardziej.
Najważniejsze, że łatwiej je przylutować, co ma duże znaczenie dla początkujących.
Mam jednak jedną uwagę: autorzy zestawu umieścili złącza na płytce tak blisko siebie, że nie da się dokręcić obu nakrętek — jedna zawsze będzie nachodzić na drugą.
W praktyce rzadko kiedy potrzebne są oba złącza naraz, ale gdyby autorzy zestawu odsunęli je od siebie choćby o kilka milimetrów, byłoby znacznie lepiej.


Lutowanie głównej płytki jest zakończone. Teraz można zamontować na swoim miejscu wzmacniacz operacyjny i mikrokontroler.


Przed montażem zwykle lekko doginam wyprowadzenia, tak aby były bliżej środka układu scalonego. To bardzo proste: chwytam układ obiema rękami za krótsze boki i dociskam pionowo stroną z wyprowadzeniami do równej powierzchni, na przykład stołu. Nie trzeba ich mocno doginać — to raczej kwestia przyzwyczajenia, ale później znacznie łatwiej włożyć układ do podstawki.
Podczas montażu sprawdzamy, czy któreś wyprowadzenie przypadkiem nie zagięło się do środka, pod układ. Przy odginaniu go z powrotem może się bowiem złamać.


Układy scalone montujemy zgodnie z oznaczeniem na podstawce, która z kolei jest ustawiona zgodnie z oznaczeniem na płytce.


Na tym montaż głównej płytki można uznać za zakończony.
Po wykonaniu wszystkich czynności płytka powinna wyglądać mniej więcej tak.


Po zakończeniu pracy z płytką przechodzimy do wyświetlacza.
W zestawie znajduje się męska część złącza, którą trzeba przylutować.
Po zamontowaniu złącza najpierw przylutowuję jedno skrajne wyprowadzenie. Nie ma znaczenia, czy lut wygląda ładnie — najważniejsze, żeby złącze stało stabilnie i prostopadle do płytki. W razie potrzeby podgrzewamy miejsce lutowania i poprawiamy ustawienie złącza.
Po wyrównaniu złącza lutujemy pozostałe styki.


Gotowe, można umyć płytkę. Tym razem postanowiłem zrobić to przed sprawdzeniem, choć zwykle radzę myć ją dopiero po pierwszym uruchomieniu, bo czasem trzeba jeszcze coś dolutować.
Praktyka pokazała jednak, że w przypadku zestawów do samodzielnego montażu wszystko jest znacznie prostsze i po złożeniu rzadko trzeba jeszcze coś lutować.


Płytkę można myć na różne sposoby i różnymi środkami. Jedni używają alkoholu, inni mieszanki alkoholu z benzyną, a ja myję płytki acetonem — przynajmniej dopóki mogę go kupić.
Dopiero po umyciu przypomniałem sobie radę z poprzedniej recenzji dotyczącą szczoteczki, bo sam używam waty. Nic to, eksperyment trzeba będzie przełożyć na następny raz.


Mam już wyrobiony nawyk, żeby po umyciu pokrywać płytkę lakierem ochronnym, zwykle od spodu, bo lakier nie może dostać się na złącza.
Używam lakieru Plastik 70.
Ten lakier jest bardzo „lekki”, czyli w razie potrzeby można go zmyć acetonem i przylutować coś przez jego warstwę. Jest też dobry lakier Uretan, ale z nim sprawa jest znacznie trudniejsza: jest trwalszy i dużo trudniej przebić się przez niego lutownicą. Takiego lakieru używa się w trudnych warunkach eksploatacji oraz wtedy, gdy mamy pewność, że przez dłuższy czas nie będziemy już nic lutować na płytce.


Po pokryciu lakierem płytka staje się bardziej błyszcząca i przyjemniejsza w dotyku, a całość sprawia wrażenie skończonej :)
Szkoda, że zdjęcie nie oddaje tego efektu.
Czasem bawiły mnie teksty w rodzaju: „Ten magnetofon/telewizor/radio był naprawiany, widać ślady lutowania :)”
Przy dobrym i prawidłowym lutowaniu śladów naprawy nie ma. Tylko specjalista będzie w stanie stwierdzić, czy urządzenie było naprawiane.


Przyszła kolej na montaż wyświetlacza. W zestawie są cztery śrubki M3 i dwie tulejki montażowe.
Wyświetlacz mocuje się tylko od strony przeciwnej do złącza, bo od strony złącza trzyma się właśnie na nim.


Montujemy tulejki na głównej płytce, następnie zakładamy wyświetlacz, a na koniec mocujemy całość za pomocą dwóch pozostałych śrubek.
Podoba mi się, że nawet otwory pasują z godną podziwu dokładnością, bez żadnego dopasowywania — po prostu włożyłem i wkręciłem śrubki :).


No dobrze, można spróbować.
Podaję 5 V na odpowiednie styki złącza i…
I nic się nie dzieje, włącza się tylko podświetlenie.
Nie ma co panikować i od razu szukać rozwiązania na forach — wszystko jest w porządku, tak ma być.
Przypominam sobie, że na płytce jest potencjometr montażowy i nie bez powodu tam trafił :)
Tym potencjometrem trzeba wyregulować kontrast wyświetlacza. Ponieważ początkowo był ustawiony w środkowym położeniu, nic dziwnego, że nic nie zobaczyliśmy.
Biorę śrubokręt i obracam potencjometr, aż obraz na ekranie będzie prawidłowy.
Jeśli przekręcimy go za mocno, kontrast będzie zbyt duży: zobaczymy wszystkie znaki naraz, a aktywne segmenty będą ledwo widoczne. W takim przypadku wystarczy obracać potencjometr w przeciwną stronę, aż nieaktywne elementy prawie znikną.
Można wyregulować go tak, żeby nieaktywne elementy w ogóle nie były widoczne, ale zwykle zostawiam je ledwo dostrzegalne.


Dalej powinienem przejść do testów, ale nic z tego.
Gdy dostałem płytkę, od razu zauważyłem, że oprócz 5 V potrzebuje ona także +12 i -12 V, czyli łącznie trzech napięć. Od razu przypomniał mi się RK86, który wymagał +5, +12 i -5 V, przy czym napięcia trzeba było podawać w określonej kolejności.

Z 5 V nie było problemu, z +12 V też, ale -12 V okazało się niewielkim kłopotem. Musiałem zbudować prowizoryczny zasilacz.
W trakcie prac nie obyło się bez klasyki: przeszukiwania zakamarków w poszukiwaniu części, z których dałoby się go złożyć, projektowania ścieżek i wykonania płytki.


Ponieważ miałem transformator tylko z jednym uzwojeniem, a nie chciało mi się budować zasilacza impulsowego, postanowiłem złożyć zasilacz według układu z podwajaczem napięcia.
Szczerze mówiąc, to nie jest najlepsze rozwiązanie, bo taki układ ma dość duże tętnienia, a zapas napięcia, który pozwoliłby stabilizatorom skutecznie je filtrować, był u mnie naprawdę minimalny.
U góry jest schemat, według którego lepiej to zrobić, a na dole ten, którego użyłem ja.
Różnią się dodatkowym uzwojeniem transformatora i dwiema diodami.


Transformator dobrałem również niemal bez zapasu. Mimo to wystarcza przy prawidłowym napięciu sieciowym.
Polecałbym użyć transformatora o mocy co najmniej 2 VA, a najlepiej 3–4 VA, z dwoma uzwojeniami po 15 V.
Przy okazji, płytka pobiera niewiele prądu: przy 5 V, razem z podświetleniem, jest to zaledwie 35–38 mA. Przy 12 V pobór prądu jest jeszcze mniejszy, ale zależy od obciążenia.


W efekcie powstała niewielka płytka, nieco większa od pudełka zapałek, głównie na wysokość.


Ścieżki na płytce mogą na pierwszy rzut oka wydawać się nieco dziwnie poprowadzone, bo można było obrócić transformator o 180 stopni i uzyskać schludniejszy układ. Tak właśnie zrobiłem na początku.
W takim wariancie ścieżki z napięciem sieciowym znalazłyby się jednak niebezpiecznie blisko głównej płytki urządzenia, więc postanowiłem nieco zmienić ich przebieg. Nie powiem, że teraz jest idealnie, ale przynajmniej trochę bezpieczniej.
Można zrezygnować z miejsca na bezpiecznik, bo przy zastosowanym transformatorze nie jest on szczególnie potrzebny. Wtedy będzie jeszcze lepiej.


Tak wygląda kompletny zestaw urządzenia. Do połączenia zasilacza z płytką urządzenia przylutowałem niewielkie sztywne złącze 4x4-stykowe.


Płytkę zasilacza podłącza się do głównej płytki za pomocą złącza. Można już przejść do opisu działania urządzenia i testów. Na tym etapie montaż jest zakończony.
Oczywiście można by umieścić całość w obudowie, ale dla mnie to raczej urządzenie pomocnicze, bo już rozglądam się za bardziej zaawansowanymi generatorami DDS. Ich cena nie zawsze jest jednak przystępna dla początkujących, dlatego postanowiłem zostawić wszystko tak, jak jest.


Zanim przejdę do testów, opiszę elementy sterujące i możliwości urządzenia.
Na płytce znajduje się 5 przycisków sterujących i przycisk resetowania.
Przycisk resetowania nie wymaga chyba wyjaśnień, pozostałe opiszę bardziej szczegółowo.
Warto wspomnieć o niewielkim „drganiu styków” przy naciskaniu prawego/lewego przycisku. Być może programowa eliminacja drgań styków ma zbyt krótki czas. Problem występuje głównie przy wyborze częstotliwości wyjściowej w trybie HS oraz kroku przestrajania częstotliwości. W pozostałych trybach nie zauważyłem problemów.
Przyciski góra i dół przełączają tryby pracy urządzenia.
1. Sinusoidalny
2. Prostokątny
3. Piłokształtny
4. Odwrócony piłokształtny


1. Trójkątny
2. Wyjście wysokiej częstotliwości (osobne złącze HS; pozostałe przebiegi są dostępne na wyjściu DDS)
3. Szumopodobny (powstaje przez losowe przełączanie kombinacji na wyjściu przetwornika DAC)
4. Symulacja sygnału kardiogramu (przykład pokazujący, że można generować dowolne przebiegi)


1-2. Częstotliwość na wyjściu DDS można ustawić w zakresie 1-65535 Hz z krokiem 1 Hz
3-4. Osobna pozycja menu pozwala wybrać krok przestrajania; domyślnie ustawiony jest krok 100 Hz.
Częstotliwość pracy i tryby można zmieniać tylko wtedy, gdy generowanie jest wyłączone. Zmiany wprowadza się przyciskami w lewo/w prawo.
Generowanie włącza się przyciskiem START.


Na płytce znajdują się również dwa potencjometry.
Jeden reguluje amplitudę sygnału, a drugi — przesunięcie.
Na oscylogramach próbowałem pokazać, jak to wygląda.
Dwa górne przedstawiają zmianę poziomu sygnału wyjściowego, a dwa dolne — regulację przesunięcia.


Dalej wyniki testów.
Wszystkie sygnały (poza szumopodobnym i sygnałem wysokiej częstotliwości) sprawdzałem przy czterech częstotliwościach:
1. 1000 Hz
2. 5000 Hz
3. 10000 Hz
4. 20000 Hz.
Przy wyższych częstotliwościach występował duży spadek, więc pokazywanie tych oscylogramów nie ma większego sensu.
Na początek sygnał sinusoidalny.


Piłokształtny


Odwrócony piłokształtny


Trójkątny


Prostokątny z wyjścia DDS


Kardiogram


Prostokątny z wyjścia w.cz.
Do wyboru są tylko cztery częstotliwości — sprawdziłem właśnie je
1. 1 MHz
2. 2 MHz
3. 4 MHz
4. 8 MHz


Sygnał szumopodobny w dwóch trybach podstawy czasu oscyloskopu, żeby lepiej było widać, jak wygląda.


Testy pokazały, że sygnały są dość zniekształcone już od około 10 kHz. Początkowo podejrzewałem uproszczony przetwornik DAC, a także samą prostotę syntezy, ale postanowiłem sprawdzić to dokładniej.
W tym celu podłączyłem oscyloskop bezpośrednio do wyjścia DAC i ustawiłem maksymalną możliwą częstotliwość syntezatora, 65535 Hz.
Tutaj przebieg wygląda lepiej, zwłaszcza biorąc pod uwagę, że generator pracował z maksymalną częstotliwością. Podejrzewam, że winny jest prosty układ wzmacniający, bo przed wzmacniaczem operacyjnym sygnał jest wyraźnie „ładniejszy”.


A na koniec grupowe zdjęcie małego „stanowiska” początkującego radioamatora :)


Podsumowanie.
Zalety
Płytka wykonana z wysoką jakością.
Wszystkie komponenty były w zestawie
Montaż nie sprawił żadnych trudności.
Duże możliwości funkcjonalne

Wady
Złącza BNC są umieszczone zbyt blisko siebie
Brak zabezpieczenia na wyjściu HS.

Moja opinia. Można oczywiście powiedzieć, że parametry urządzenia są bardzo słabe, ale trzeba pamiętać, że to generator DDS z najniższej półki i nie do końca słusznie byłoby oczekiwać od niego czegoś więcej. Na plus zasługuje wysokiej jakości płytka — montaż był czystą przyjemnością, nie było ani jednego miejsca, które trzeba by „poprawiać”. Ponieważ urządzenie zbudowano według dość znanego schematu, można mieć nadzieję na alternatywne oprogramowanie, które rozszerzy jego funkcjonalność. Biorąc pod uwagę wszystkie zalety i wady, mogę śmiało polecić ten zestaw jako pierwszy projekt dla początkujących radioamatorów.

Uff, chyba wszystko. Jeśli gdzieś coś pokręciłem, piszcie — poprawię albo uzupełnię :)

Produkt udostępnił sklep w celu przygotowania recenzji.