Конструктор DDS генератора

Сегодня на обзоре конструктор генератора DDS (Direct Digital Synthesizers, прямой цифровой синтез - метод получения сигнала напрямую с выхода ЦАП по заранее указанной функции или таблице значений). с китайского магазина. Особо много технической документации нарыть не удалось. Внизу статьи прикреплен файлик с оригинальным описанием. 

Характеристики от производителя:

• простая схема;
• ВЧ выход до 8 МГц;
• регулируемая амплитуда и постоянная составляющая на выходе синтезатора;
• синтезируемые формы: синус, треугольник, прямая и обратная пила, ЭКГ, шум;
• меню на дисплее 16х2;
• простая клавиатура из 5 кнопок;
• шаг регулировки частоты  1Гц - 10кГц
• хранение последних настроек энергонезависимо;
• диапазон частот синтезатор 1Гц - 65535Гц;
• постоянная составляющая -5В..+5В;
• амплитуда до 10В.

Текущая стоимость на AliExpress составляет 12-13$
В магазине Banggood
В магазине Gearbest

Конструктор пришел вот в таком пакете

Вот что внутри

Никакой инструкции не наблюдалось, но, как и обещали, интуитивно всё понятно. Как видно, на плате всё сразу подписано номиналами. Плата, кстати, сделана весьма неплохо.

Можно начинать сборку. Традиционно первыми ставим резисторы. Их номиналы либо проверяем мультиметром, либо выясняем по кольцам. Вот так это выглядит у меня, поставлены резисторы 10к и 20к:

Ставлю не все сразу, чтобы лес выводов внизу не мешал. Вот так установлены и впаяны все резисторы:

Далее по плану конденсаторы. На них цифровая маркировка, аналогичная надпись на плате.

Теперь поставим переменный резистор. Он необходим для подстройки контрастности экрана. Заодно вставил кварц.

Теперь установим разъем для дисплейного модуля. Тут надо обратить внимание на 2 момента - разъём при пайке не перегрейте (чтобы не поплавить корпус) и поставить надо как можно более вертикально. У меня получилось вот так.

Заодно смонтируем ответную гребенку в дисплейный модуль. Нюансы из предыдущего пункта в силе.

Разъём питания. Устройству требуется, как видим 3 напряжения: +12, -12, +5 (В). +5В нужен для работы проца и дисплея, +/-12 для выходного усилителя.

Далее 6 кнопок. Всё просто =)

,

Теперь два подстроечных резистора. Будьте внимательны: несмотря на одинаковые корпуса резисторы имеют разные номиналы - 50кОм для регулировки амплитуды и 1кОм для регулировки постоянной составляющей.

Далее два выхода - ВЧ и DDS. Для них всё-таки лучше найти паяльник на 40 Вт.

Из пайки остались только панельки под микросхемы. Какая для чего - перепутать сложно. Снова не рекомендую перегревать. Обращайте внимание на положение ключа на маркировке и на панельке.

Ставим в панельке две микросхемы. Внимательно следите, чтобы ключ стоял в соответствии с маркировкой. При установке восьминогой LM358 обязательно убедитесь в правильном положении ключа; неправильное положение на 80% приведет к отказу микросхемы. При установке микроконтроллера следите за тем, чтобы все ноги попадали в панельку, при необходимости осторожно подогните выводы. Также я привинтил стойки к плате в средние отверстия для закрепления дисплея.

Осталось установить в разъем дисплей и привинтить к стойкам. В принципе устройство собрано. Вот окончательный вид

В соответствии с надписями надо подать питания. Можно от нескольких батареек (я сделал именно так), можно подключить к блоку питания компьютера. При подаче питания должна загореться  подсветка дисплея. Изображения может и не быть, причина в расстроенной контрастности.

Настраиваем контрастность

При правильно настроенной контрастности символы чётко должны быть видны на дисплее

Начнём тестирование. В первую очередь снимем сигнал с правого разъёма  DDS

Кнопками UP и  DOWN выбирается форма сигнала, LEFT и RIGHT меняем частоту, центральная кнопка включает/выключает генерацию.

Тестирую режим синуса, начинаю с 1 кГц, далее 5, 10, 20, 30, 40, 50 , 65, 65,5 кГц. Фотки в хорошем качестве

Сразу видим, что после 10 кГц  синуса уже далеко нет. После 30 кГц падает амплитуда. На частотах ниже 10 кГц синус хороший, частота стабильна, ступенек нет.

Теперь смотрим прямоугольный сигнал, частоты 1, 5, 10 кГц

На частотах выше 10 кГц даже проверять не стану - думаю уже все понятно.

Теперь треугольный сигнал, частоты 1, 5, 10, 30, 65,5 кГц.

Без комментариев все понятно.

Смотрим пилу, частоты 1 и 65,5 кГц

Пила не особенно сильно исказилась.

С обратной пилой всё аналогично, поэтому прилагаю осциллограмму на 1 кГц

Несколько бесполезный сигнал ЭКГ, на частотах 100 Гц и 3 кГц

Немного проявляются ступеньки

Ну и белый шум

Теперь смотрим сигнал с ВЧ выхода. Включается он пунктом Hidh Speed в меню. Частот всего четыре: 1 МГц, 2 МГц, 4 МГц, 8 МГц. Соответственно картинки ниже

Как видите, только на первых двух частотах сигнал удобоваримый.

Вывод. Устройству на твердую троечку. По десятибальной шкале. Из плюсов - простота в сборке и эксплуатации, красивый сигнал внизу диапазона, точная и стабильная частота.. Недостатки - выше речевых частот сигнал ужасный. Если синусоиду еще можно сгладить фильтром, то прямоугольный сигнал уже никак. Понятное дело, что генератор прямого синтеза наверху диапазона работает часто криво, но об этом стоило бы упомянуть в описании.

Теги:

• DDS
• Генератор