/       /       /    Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналів
Підтримати проєкт на Patreon


Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

$13.20
Перейти до магазину
Продовжуючи тему електронних конструкторів, цього разу хочу розповісти про один із пристроїв для поповнення арсеналу вимірювальних приладів радіоаматора-початківця.
Щоправда, вимірювальним цей пристрій не назвеш, але те, що він допомагає під час вимірювань, — безперечно.

Досить часто радіоаматору, та й не лише йому, доводиться перевіряти різні електронні пристрої. Це буває як на етапі налагодження, так і під час ремонту.
Для перевірки іноді потрібно простежити проходження сигналу різними колами пристрою, але сам пристрій не завжди дає змогу зробити це без зовнішніх джерел сигналу.
Наприклад, під час налаштування/перевірки багатокаскадного підсилювача потужності НЧ.

Для початку варто трохи пояснити, про що йтиметься в цьому огляді.
Хочу розповісти про конструктор, з якого можна зібрати генератор сигналів.

Генератори бувають різні, наприклад, нижче теж генератори :)

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Але збирати ми будемо генератор сигналів. Уже багато років користуюся стареньким аналоговим генератором. Для генерації синусоїдальних сигналів він дуже хороший, діапазон частот — 10-100000Гц, але має великі габарити й не вміє видавати сигнали інших форм.
А в цьому випадку ми збиратимемо DDS-генератор сигналів.
DDS — це Direct Digital Synthesizer, або українською — схема прямого цифрового синтезу.
Цей пристрій може формувати сигнали довільної форми й частоти, використовуючи як задавальний внутрішній генератор з однією частотою.
Перевага генераторів цього типу в тому, що вони мають широкий діапазон перебудови з дуже малим кроком і за потреби можуть формувати сигнали складної форми.

Як завжди, спочатку трохи про пакування.
Окрім стандартного пакування, конструктор був запакований у білий щільний конверт.
Усі компоненти лежали в антистатичному пакеті із застібкою (доволі корисна в господарстві радіоаматора річ :) )

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Усередині пакування компоненти були просто насипом, і після розпакування мали приблизно такий вигляд.

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Дисплей був загорнутий у пухирчастий поліетилен. Приблизно рік тому я вже робив огляд такого дисплея з прикладом застосування, тому зупинятися на ньому не буду, скажу лише, що він доїхав без пригод.
У комплекті також були два BNC-роз'єми, але простішої конструкції, ніж в огляді осцилографа.

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Окремо, на невеликому шматочку спіненого поліетилену, лежали мікросхеми та панельки для них.
У пристрої використано мікроконтролер ATmega16 фірми Atmel.
Іноді люди плутають назви й називають мікроконтролер процесором. Насправді це різні речі.
Процесор — це, по суті, просто обчислювальний пристрій, а мікроконтролер, крім процесора, містить у своєму складі ОЗП і ПЗП, а також може мати різні периферійні пристрої: ЦАП, АЦП, ШІМ-контролер, компаратори тощо.

Друга мікросхема — здвоєний операційний підсилювач LM358. Найзвичайнісінький, масовий операційний підсилювач.

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Спочатку розкладемо весь комплект і подивимося, що ж нам дали.
Друкована плата
Дисплей 1602
Два BNC-роз'єми
Два змінні резистори й один підлаштувальний
Кварцовий резонатор
Резистори й конденсатори
Мікросхеми
Шість кнопок
Різні роз'єми та кріплення

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Друкована плата двостороння, на верхньому боці нанесено маркування елементів.
Оскільки принципова схема до комплекту не входить, на платі нанесено не позиційні позначення елементів, а їхні номінали. Тобто все можна зібрати й без схеми.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Металізацію виконано якісно, зауважень у мене не виникло, покриття контактних майданчиків чудове, паяти легко.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Перехід між сторонами плати зроблено подвійним.
Чому зроблено саме так, а не як зазвичай, я не знаю, але це лише додає надійності.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Спочатку я почав креслити принципову схему за друкованою платою. Але вже під час роботи подумав, що, напевно, під час створення цього набору використали якусь уже відому схему.
Так і виявилося: пошук в інтернеті вивів мене на початкову версію цього пристрою.
За посиланням можна знайти схему, друковану плату та вихідні файли з прошивкою.
Але я все одно вирішив домалювати схему саме в тому вигляді, у якому вона є, і можу сказати, що вона на 100% відповідає початковому варіанту. Розробники набору просто розробили власний варіант друкованої плати. Це означає, що якщо існують альтернативні прошивки цього приладу, то вони працюватимуть і тут.
Є зауваження до схемотехніки: вихід HS під'єднано безпосередньо до виводу процесора, жодного захисту немає, тому є шанс випадково спалити цей вихід :(

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Якщо вже розповідати, то варто описати функціональні вузли цієї схеми й докладніше розглянути деякі з них.
Я зробив кольоровий варіант принципової схеми, на якому кольором виділив основні вузли.
Мені важко підібрати назви кольорам, тож описуватиму як зможу :)
Фіолетовий ліворуч — вузол початкового скидання та примусового скидання кнопкою.
Під час подавання живлення конденсатор С1 розряджений, завдяки чому на виводі скидання процесора буде низький рівень. У міру заряджання конденсатора через резистор R14 напруга на вході скидання зросте, і процесор почне працювати.
Зелений — кнопки перемикання режимів роботи
Світло-фіолетовий? — дисплей 1602, резистор обмеження струму підсвічування та підлаштувальний резистор регулювання контрастності.
Червоний — вузол підсилювача сигналу та регулювання зсуву відносно нуля (ближче до кінця огляду показано, що він робить)
Синій — ЦАП. Цифро-аналоговий перетворювач. ЦАП зібрано за схемою матриці R2R, це один із найпростіших варіантів ЦАП. У цьому випадку застосовано 8-бітний ЦАП, оскільки використовуються всі виводи одного порту мікроконтролера. Змінюючи код на виводах процесора, можна отримати 256 рівнів напруги (8 біт). Цей ЦАП складається з набору резисторів двох номіналів, які відрізняються один від одного в 2 рази, звідси й назва, що складається з двох частин: R і 2R.
Переваги такого рішення — висока швидкість за копійчаної вартості; резистори краще використовувати точні. Ми з товаришем застосовували цей принцип для АЦП, але вибір точних резисторів був невеликий, тому ми використали дещо інший принцип: ставили всі резистори одного номіналу, а там, де потрібен 2R, застосовували 2 послідовно з'єднані резистори.
Такий принцип цифро-аналогового перетворення використовувався в одній із перших «звукових карт» — Covox. Там також була матриця R2R, під'єднана до порту LPT.
Як я писав вище, у цьому наборі ЦАП має роздільну здатність 8 біт, або 256 рівнів сигналу; для простого приладу цього більш ніж достатньо.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

На сторінці автора, крім схеми, прошивки тощо, знайшлася блок-схема цього приладу.
За нею зв'язок між вузлами зрозуміліший.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналів

З основною частиною опису закінчили, розширена буде далі в тексті, а ми перейдемо безпосередньо до складання.
Як і в попередніх прикладах, я вирішив почати з резисторів.
У цьому наборі резисторів багато, але номіналів лише кілька.
Більшість резисторів мають лише два номінали — 20к і 10к, і майже всі задіяні в матриці R2R.
Щоб трохи полегшити складання, скажу, що можна навіть не визначати їхній опір: резисторів на 20к — 9 штук, а на 10к — відповідно 8 :)

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Цього разу я застосував дещо іншу технологію монтажу. Вона мені подобається менше, ніж попередні, але теж має право на життя. У деяких випадках така технологія пришвидшує монтаж, особливо коли йдеться про велику кількість однакових елементів.
У цьому випадку виводи резисторів формуються так само, як і раніше, після цього на плату встановлюються спочатку всі резистори одного номіналу, а потім другого — виходять дві такі лінійки компонентів.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Зі зворотного боку виводи трохи загинаються, але не сильно — головне, щоб елементи не випали. Плату кладемо на стіл виводами догори.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Далі беремо припій в одну руку, паяльник — в іншу й пропаюємо всі заповнені контактні майданчики.
Не варто надто захоплюватися кількістю компонентів: якщо одразу заповнити так усю плату, то в цьому «лісі» можна й заблукати :)

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Наприкінці обрізаємо виступні виводи компонентів урівень із припоєм. Бокорізами можна захопити одразу кілька виводів (4-5-6 штук за раз).
Особисто я не дуже схвалюю такий спосіб монтажу й показав його просто для демонстрації різних варіантів складання.
Недоліки такого способу:
Після обрізання залишаються гострі виступні кінчики
Якщо компоненти стоять не в ряд, легко утворюється плутанина з виводів, усе починає заплутуватися, і це лише сповільнює роботу.

Переваги:
Висока швидкість монтажу однотипних компонентів, установлених в один-два ряди
Оскільки виводи сильно не загинаються, компонент легше демонтувати.

Такий спосіб монтажу часто можна зустріти в дешевих комп'ютерних блоках живлення, щоправда, там виводи не обрізають бокорізами, а зрізають чимось на кшталт відрізного диска.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Після монтажу основної кількості резисторів у нас залишиться кілька штук різних номіналів.
З парою все зрозуміло — це два резистори на 100к.
Останні три резистори — це:
коричневий — червоний — чорний — червоний — коричневий — 12к
червоний — червоний — чорний — чорний — коричневий — 220 Ом.
коричневий — чорний — чорний — чорний — коричневий — 100 Ом.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Припаюємо останні резистори, після цього плата має виглядати приблизно так.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Резистори з кольоровим маркуванням — річ хороша, але іноді виникає плутанина з тим, звідки починати його читати.
Якщо з резисторами, маркування яких складається з чотирьох смужок, проблем зазвичай не виникає, адже остання смужка найчастіше срібляста або золота, то з резисторами з п’ятьма смужками можуть виникнути труднощі.
Річ у тім, що остання смужка може бути такого самого кольору, як і смужки, що позначають номінал.

Щоб полегшити розпізнавання маркування, остання смужка має бути віддалена від решти, але це в ідеальному випадку. У реальному житті все буває зовсім не так, як задумано, і смужки розташовані в ряд на однаковій відстані одна від одної.
На жаль, у такому разі допомогти може або мультиметр, або просто логіка (якщо збираєте пристрій із набору): відкидаємо всі відомі номінали, а за тими, що залишилися, можна зрозуміти, який номінал перед нами.
Для прикладу — кілька фото варіантів маркування резисторів із цього набору.
1. На двох сусідніх резисторах трапилося «дзеркальне» маркування, тож не має значення, звідки читати номінал :)
2. Резистори на 100к: видно, що остання смужка розташована трохи далі від основних (на обох фото номінал читається зліва направо).

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Гаразд, із резисторами та складнощами їхнього маркування закінчили, перейдемо до простіших речей.
Конденсаторів у цьому наборі всього чотири, причому вони парні, тобто є лише два номінали — по дві штуки кожного.
Також у комплект поклали кварцовий резонатор на 16 МГц.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Про конденсатори та кварцовий резонатор я розповідав у минулому огляді, тому просто покажу, куди їх потрібно встановлювати.
Мабуть, спочатку всі конденсатори задумувалися одного типу, але конденсатори на 22 пФ замінили невеликими дисковими. Річ у тім, що місце на платі розраховане на відстань між виводами 5мм, а в маленьких дискових вона становить лише 2.5мм, тому виводи доведеться трохи розігнути. Розгинати потрібно біля корпусу (на щастя, виводи м’які), адже над ними розташований процесор, тож треба зробити так, щоб вони якомога менше виступали над платою.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

До мікросхем у комплект поклали пару панельок і кілька роз’ємів.
На наступному етапі вони нам і знадобляться, а крім них візьмемо довгий роз’єм (мама) і чотириконтактний «тато» (на фото не потрапив).

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Панельки для встановлення мікросхем поклали найзвичайнісінькі, хоча порівняно з панельками часів СРСР — просто шик.
Насправді, як показує практика, такі панельки в реальному житті служать довше за сам прилад.
На панельках є ключ — невеликий виріз на одній із коротких сторін. Самій панельці, власне, байдуже, як ви її встановите, просто потім за вирізом зручніше орієнтуватися під час встановлення мікросхем.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Під час встановлення панельок орієнтуємося на позначення на друкованій платі.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Після встановлення панельок плата починає набувати певного вигляду.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Керування приладом здійснюється за допомогою шести кнопок і двох змінних резисторів.
В оригінальній версії приладу використовували п’ять кнопок, шосту додав розробник набору — вона виконує функцію скидання. Якщо чесно, я поки не зовсім розумію, навіщо вона потрібна на практиці, адже за весь час тестування вона мені жодного разу не знадобилася.

Набір для складання простого генератора сигналів DDSНабір для складання простого генератора сигналів DDS

Вище я писав, що в комплект поклали два змінні резистори, а ще там був підлаштувальний резистор. Трохи розповім про ці компоненти.
Змінні резистори призначені для оперативної зміни опору; крім номіналу, вони мають ще й маркування функціональної характеристики.
Функціональна характеристика — це те, як змінюватиметься опір резистора під час повертання ручки.
Є три основні характеристики:
А (в імпортному варіанті В) — лінійна: зміна опору лінійно залежить від кута повороту. Такі резистори, наприклад, зручно використовувати у вузлах регулювання напруги БЖ.
Б (в імпортному варіанті С) — логарифмічна: спочатку опір змінюється різко, а ближче до середини — плавніше.
В (в імпортному варіанті A) — обернено-логарифмічна: спочатку опір змінюється плавно, а ближче до середини — різкіше. Такі резистори зазвичай використовують у регуляторах гучності.
Додатковий тип — W, випускається лише в імпортному варіанті. S-подібна характеристика регулювання, гібрид логарифмічної та обернено-логарифмічної. Якщо чесно, не знаю, де такі застосовують.
Кому цікаво, може почитати докладніше тут.
До речі, мені траплялися імпортні змінні резистори, у яких літера характеристики регулювання збігалася з нашою. Наприклад, ось сучасний імпортний змінний резистор із лінійною характеристикою та літерою А в позначенні. Якщо сумніваєтеся, краще пошукати додаткову інформацію на сайті.
До набору поклали два змінні резистори, причому маркування було лише на одному :(

Також у комплекті був один підлаштувальний резистор. По суті, це те саме, що й змінний, тільки він не призначений для оперативного регулювання, а радше для того, щоб підлаштувати й забути.
Такі резистори зазвичай мають шліц під викрутку замість ручки й лише лінійну характеристику зміни опору (принаймні інших мені не траплялося).

Набір для складання простого генератора сигналів DDSНабір для складання простого генератора сигналів DDS

Припаюємо резистори й кнопки та переходимо до роз’ємів BNC.
Якщо плануєте використовувати пристрій у корпусі, можливо, варто придбати кнопки з довшим штоком, щоб не подовжувати ті, що поклали в комплект. Так буде зручніше.
А от змінні резистори я б виніс на дротах, бо відстань між ними дуже мала й користуватися ними в такому вигляді буде незручно.

Набір для складання простого генератора сигналів DDSНабір для складання простого генератора сигналів DDS

Роз’єми BNC хоч і простіші, ніж в огляді осцилографа, але сподобалися мені більше.
Головне — їх легше паяти, а для початківця це важливо.
Але є й зауваження: розробники розташували роз’єми на платі так близько, що закрутити обидві гайки просто неможливо — одна завжди буде над іншою.
Загалом у реальному житті обидва роз’єми одночасно потрібні рідко, але якби розробники розсунули їх хоча б на пару міліметрів, було б набагато краще.

Набір для складання простого генератора сигналів DDSНабір для складання простого генератора сигналів DDS

Власне, паяння основної плати завершено, тепер можна встановити на місце операційний підсилювач і мікроконтролер.

Набір для складання простого генератора сигналів DDSНабір для складання простого генератора сигналів DDS

Перед установленням я зазвичай трохи згинаю виводи так, щоб вони були ближче до центру мікросхеми. Робиться це дуже просто: мікросхему беруть обома руками за короткі боки й притискають вертикально боком із виводами до рівної поверхні, наприклад до столу. Згинати виводи треба не надто сильно, тут радше справа звички, але потім установлювати мікросхему в панельку набагато зручніше.
Під час установлення стежимо, щоб виводи випадково не загнулися всередину, під мікросхему, адже під час відгинання назад вони можуть відламатися.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Мікросхеми встановлюємо відповідно до ключа на панельці, яку, своєю чергою, встановлено відповідно до маркування на платі.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

На цьому монтаж основної плати можна вважати завершеним.
Після всіх операцій плата має виглядати приблизно так.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Закінчивши з платою, переходимо до дисплея.
У комплекті дали штирьову частину роз'єму, яку потрібно припаяти.
Після встановлення роз'єму я спочатку припаюю один крайній вивід. Неважливо, чи гарно він припаяний, головне — домогтися, щоб роз'єм стояв щільно й перпендикулярно до площини плати. Якщо потрібно, прогріваємо місце паяння й вирівнюємо роз'єм.
Після вирівнювання роз'єму пропаюємо решту контактів.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Усе, можна промивати плату. Цього разу я вирішив зробити це до перевірки, хоча зазвичай раджу промивати вже після першого ввімкнення, адже іноді доводиться ще щось паяти.
Але, як показала практика, з конструкторами все набагато простіше, і після складання паяти доводиться рідко.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Промивати можна різними способами й засобами: хтось використовує спирт, хтось — спирто-бензинову суміш, а я мию плати ацетоном, принаймні поки можу його купити.
Уже після промивання згадав пораду з попереднього огляду щодо щітки, адже я користуюся ваткою. Нічого, доведеться перенести експеримент на наступний раз.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

У мене на практиці виробилася звичка після промивання плати покривати її захисним лаком, зазвичай знизу, адже потрапляння лаку на роз'єми неприпустиме.
У роботі я використовую лак Пластик 70.
Цей лак дуже «легкий», тобто за потреби змивається ацетоном і пропаюється паяльником. Є ще хороший лак Уретан, але з ним усе помітно складніше: він міцніший, і пропаяти його паяльником набагато важче. Такий лак використовують у важких умовах експлуатації та тоді, коли є впевненість, що плату більше не паяти, принаймні тривалий час.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Після покриття лаком плата стає глянцевішою й приємнішою на дотик, з'являється певне відчуття завершеності процесу :)
Шкода, фото не передає загальної картини.
Мене іноді смішили слова людей на кшталт: «Цей магнітофон/телевізор/приймач ремонтували, он видно сліди паяння :)»
За якісного й правильного паяння слідів ремонту немає. Лише фахівець зможе зрозуміти, ремонтували пристрій чи ні.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналовКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Настала черга встановити дисплей. Для цього в комплекті дали чотири гвинтики М3 і дві монтажні стійки.
Дисплей кріпиться лише з боку, протилежного роз’єму, адже з боку роз’єму він тримається власне за сам роз’єм.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Встановлюємо стійки на основну плату, потім встановлюємо дисплей і насамкінець фіксуємо всю цю конструкцію за допомогою двох гвинтиків, що залишилися.
Сподобалося, що навіть отвори збіглися з неабиякою точністю, причому без підгонки: просто вставив і закрутив гвинтики :).

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Ну все, можна пробувати.
Подаю 5 Вольт на відповідні контакти роз’єму і…
І нічого не відбувається, лише вмикається підсвічування.
Не варто лякатися й одразу шукати рішення на форумах — усе гаразд, так і має бути.
Згадуємо, що на платі є підлаштувальний резистор і він там не просто так :)
Цим підлаштувальним резистором треба відрегулювати контрастність дисплея, а оскільки спочатку він стояв у середньому положенні, цілком закономірно, що ми нічого не побачили.
Беремо викрутку й обертаємо цей резистор, домагаючись нормального зображення на екрані.
Якщо сильно перекрутити, буде надмірна контрастність: ми побачимо всі знакомісця одразу, а активні сегменти ледь проглядатимуться. У такому разі просто крутимо резистор у зворотний бік, доки неактивні елементи майже не зникнуть.
Можна відрегулювати так, щоб неактивних елементів узагалі не було видно, але я зазвичай залишаю їх ледь помітними.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Далі я мав би перейти до тестування, та не так сталося, як гадалося.
Коли я отримав плату, то насамперед помітив, що крім 5 Вольт їй потрібні +12 і -12, тобто загалом три напруги. Я аж згадав РК86, де потрібні були +5, +12 і -5 Вольт, причому подавати їх треба було в певній послідовності.

Якщо з 5 Вольт проблем не було, та й із +12 Вольт також, то -12 Вольт стали невеликою проблемою. Довелося зробити невеликий тимчасовий блок живлення.
Ну, а в процесі була класика: пошуки по засіках того, з чого можна його зібрати, трасування та виготовлення плати.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Оскільки трансформатор у мене був лише з однією обмоткою, а городити імпульсний блок живлення не хотілося, я вирішив збирати БЖ за схемою з подвоєнням напруги.
Скажу чесно, це далеко не найкращий варіант, адже така схема має досить високий рівень пульсацій, а запасу напруги, щоб стабілізатори могли повноцінно їх фільтрувати, у мене було зовсім впритул.
Зверху — схема, за якою робити правильніше, знизу — та, за якою робив я.
Відрізняються вони додатковою обмоткою трансформатора та двома діодами.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Трансформатор я також поставив майже без запасу. Але за нормальної напруги в мережі його цілком достатньо.
Я б рекомендував застосувати трансформатор щонайменше на 2 ВА, а краще на 3-4ВА, з двома обмотками по 15 Вольт.
До речі, споживання плати невелике: по 5 Вольт разом із підсвічуванням струм становить лише 35-38мА, по 12 Вольт струм споживання ще менший, але залежить від навантаження.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

У результаті в мене вийшла невелика платка, за розмірами трохи більша за сірникову коробку, переважно заввишки.

Конструктор для складання простого DDS генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS генератора сигналів

Розведення плати на перший погляд може здатися дещо дивним, адже трансформатор можна було повернути на 180 градусів і отримати акуратніше розведення. Спочатку я так і зробив.
Але в такому варіанті доріжки з мережевою напругою опинялися небезпечно близько до основної плати приладу, тож я вирішив трохи змінити розведення. Не скажу, що стало ідеально, але принаймні так трохи безпечніше.
Можна прибрати місце під запобіжник, адже з використаним трансформатором особливої потреби в ньому немає, тоді буде ще краще.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Так виглядає повний комплект приладу. Для з’єднання БЖ із платою приладу я спаяв невеликий жорсткий з’єднувач на 4×4 контакти.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Плата БЖ під’єднується з’єднувачем до основної плати, і тепер можна перейти до опису роботи приладу та тестування. На цьому етапі складання завершено.
Звісно, усе це можна було помістити в корпус, але для мене такий прилад радше допоміжний, адже я вже придивляюся до складніших DDS-генераторів. Та й їхня вартість не завжди буде прийнятною для новачка, тому я вирішив залишити все як є.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Перед початком тестування опишу органи керування та можливості пристрою.
На платі є 5 кнопок керування та кнопка скидання.
Щодо кнопки скидання, думаю, і так усе зрозуміло, а решту опишу докладніше.
Варто згадати невеликий «дребезг» під час перемикання правої/лівої кнопки. Можливо, програмний «антидребезг» має надто короткий час затримки. Проявляється це переважно лише в режимі вибору вихідної частоти в режимі HS і кроку перебудови частоти; в інших режимах проблем не помічено.
Кнопки вгору та вниз перемикають режими роботи приладу.
1. Синусоїдальний
2. Прямокутний
3. Пилкоподібний
4. Зворотний пилкоподібний

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

1. Трикутний
2. Високочастотний вихід (окремий роз’єм HS, інші форми сигналу призначені для виходу DDS)
3. Шумоподібний (генерується випадковим перебором комбінацій на виході ЦАП)
4. Емуляція сигналу кардіограми (як приклад того, що можна генерувати сигнали будь-якої форми)

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

1–2. Частоту на виході DDS можна змінювати в діапазоні 1–65535 Гц із кроком 1 Гц
3–4. Є окремий пункт, що дає змогу вибрати крок перебудови; за замовчуванням встановлено крок 100 Гц.
Змінювати робочу частоту та режими можна лише тоді, коли генерацію вимкнено. Зміни виконуються кнопками вліво/вправо.
Генерація вмикається кнопкою START.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Також на платі розташовано два змінні резистори.
Один із них регулює амплітуду сигналу, другий — зміщення.
На осцилограмах я спробував показати, який це має вигляд.
Верхні дві — зміна рівня вихідного сигналу, нижні — регулювання зміщення.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Далі будуть результати тестів.
Усі сигнали (крім шумоподібного та ВЧ) перевірялися на чотирьох частотах:
1. 1000 Гц
2. 5000 Гц
3. 10000 Гц
4. 20000 Гц.
На вищих частотах був значний спад, тому наводити ці осцилограми особливого сенсу немає.
Почнімо із синусоїдального сигналу.

Набір для складання простого DDS-генератора сигналівНабір для складання простого DDS-генератора сигналів

Пилкоподібний

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Зворотний пилкоподібний

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Трикутний

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Прямокутний із виходу DDS

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Кардіограма

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Прямокутний із ВЧ-виходу
Тут можна вибрати лише одну з чотирьох частот — їх я й перевірив
1. 1МГц
2. 2МГц
3. 4МГц
4. 8МГц

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Шумоподібний сигнал у двох режимах розгортки осцилографа, щоб було зрозуміліше, що він собою являє.

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Як показало тестування, сигнали мають досить спотворену форму, починаючи приблизно з 10КГц. Спочатку я грішив на спрощений ЦАП та й на саму простоту реалізації синтезу, але захотілося перевірити ретельніше.
Для перевірки я під'єднав осцилограф безпосередньо до виходу ЦАП і встановив максимально можливу частоту синтезатора — 65535Гц.
Тут картина краща, особливо з огляду на те, що генератор працював на максимальній частоті. Підозрюю, що причина — проста схема підсилення, адже до ОП сигнал помітно «красивіший».

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Ну і спільне фото невеликого «стенда» радіоаматора-початківця :)

Конструктор для складання простого DDS-генератора сигналівКонструктор для складання простого DDS-генератора сигналів

Підсумок.
Переваги
Якісно виготовлена плата.
Усі компоненти були в наявності
Під час складання не виникло жодних труднощів.
Широкі функціональні можливості

Недоліки
Роз'єми BNC розташовані надто близько один до одного
Немає захисту на виході HS.

Моя думка. Звісно, можна сказати, що характеристики приладу зовсім погані, але варто враховувати, що це DDS-генератор початкового рівня, тож очікувати від нього чогось більшого було б не зовсім правильно. Порадувала якісна плата: складати було одне задоволення, не знайшлося жодного місця, яке довелося б «допилювати». Оскільки прилад зібрано за досить відомою схемою, є надія на альтернативні прошивки, які можуть розширити функціональність. З огляду на всі переваги й недоліки цілком можу рекомендувати цей набір як стартовий для радіоаматорів-початківців.

Фух, наче все. Якщо десь накосячив, пишіть — виправлю/доповню :)

Товар надано магазином для написання огляду.
$13.20
Перейти до магазину
Цю сторінку знайшли, коли шукали:
генератор сигналов своими руками лучшая схема, модуль генератора сигналов 0,1 гц 100 кгц схема инструкция, схема генератор fg 100 dds, генератор сигналов dds fg-100 схема, fg-100 dds генератор сигналов доработка, 3, qs-025 dds схема, https://www.kirich.blog/stati/informaciya-dlya-nachinayuschih/120-konstruktor-dlya-sborki-prostogo-dds-generatora-signalov, схема dds генератора сигналов qs-025, генератор произвольной формы dds, ad9851 схема генератора, dds генератор на atmega8, dds на atmega 16 прошивка, электрическая схема генератора qs-025dds, конструктор dds-генератор сигналов, ридико л и генератор частоты сигналов, инструкция по эксплуатации dds генератора сигнала 1602a, dds генератор китайский доработка, fg-100 dds генератор сигналов инструкция, самому собрать генератор сигналов с дисплеем, генератор на 100 dds схема подключения питание, diy набор под пайку для сборки генератора сигналов, схема универсального генератора сигналов, dds function генератор сигналов инструкция на русском языке, китайские dds signal generator

Цифри з цього огляду є в базі вимірювань: Інші пристрої

Порахувати самомуУсі калькулятори

Товари зі знижкою


Вас може зацікавити


Товари зі знижкою


Підтримати проєкт

Усі матеріали на сайті та поради безкоштовні, однак ми будемо вдячні за підтримку проєкту та каналу!

Коментарі3

Коментарі публікуються мовою оригіналу.

  1. Шататель
    2 квітня 2018 10:47#1
    https://github.com/dev26th/avr_dds_20
    Альтернативная прошивка.
    +1
    1. 2 квітня 2018 21:54#2
      Любопытно. Что нового сделали? Фьюзы родные используются?
      0
  2. Шататель
    3 квітня 2018 09:12#3
    Там в ридми всё указано.

    Из наиболее полезного оказалось:
    Можно на ходу частоту менять.
    Одиночно-импульсный режим с изменяемой длительностью импульса.
    Ну и по-моему в режиме минимального джиттера синусоида не настолько ступенчатая.

    Про фьюзы - прошивалось такой строкой: avrdude -b 1200 -c usbasp -p m16 -U flash:w:main.hex:i -U lfuse:w:0xcf:m -U hfuse:w:0x59:m целиком тиснутой из какого-то обсуждения этого генератора. Насколько они соответствуют исходным - без понятия.
    +1

Обговорити на форуміЄ запитання чи власний досвід? Обговоріть статтю з автором і читачами: на форумі зручно показувати схеми та фото.
Перейти на форум

Коментувати можуть зареєстровані читачі. Це займає хвилину, і можна увійти через той самий акаунт, що й на форумі.

УвійтиРеєстрація