Доводилось ли вам когда-либо настраивать фильтры? А лазать по каскадам, выискивая, в котором происходит завал частоты? А делать всё это, не имея при этом измерителя АЧХ? Мне вот доводилось и не раз, штука, скажу я вам, крайне неприятная!..
На выручку, конечно, приходят конструкции генераторов из старых журналов радио, но как показала практика, у них целый ряд недостатков, с которыми мирится попросту невозможно, а именно: очень маленький диапазон перестройки, очень узкая полоса качания, нестабильность частоты на ВЧ, слишком высокий нижний предел частоты (ЗЧ не покачаешь), точность установки частоты и диапазона качания желает лучшего, габариты и энергопотребление… ну и те..де…
Одним прекрасным утром меня такой расклад перестал устраивать, что и сподвигло сотворить данную конструкцию. Итак, для начала были поставлены цели:
- Простота в сборке и минимум компонентов.
- Использование того, что было под рукой.
- Небольшие габариты (так как на столе для приборов место не бесконечно).
- Простота управления (отсутствие лишних кнопок и бредовых функций).
- Интуитивно понятный интерфейс.
- Диапазон генератора от 20 Гц до 40 МГц.
- Полоса качания от 255 Гц до 39 МГц.
- Минимальный шаг перестройки 1 Гц.
Пошуршав по сусекам с радиодеталями, были выбраны следующие компоненты:
- Микроконтроллер PIC16F73
- Дисплей символьный, 1 строка, 16 символов.
- Китайский модуль DDS на базе AD9850 и опорника на 125 МГц (стоит ~10$ на AliExpress).
- Энкодер 24 шага на один оборот.
- Регистр защёлка для ЦАП 74HC573.
Определившись с компонентами и выкурив даташит на DDS, а так же набросав схемку,
приступил к программированию прошивки.
Скажу сразу, тут я выкладываю прошивки версии от 1.3, так как всё, что было до этого, получалось не совсем удобным и не везде функциональным.
Собственно, что же должен представлять из себя прибор? В первую очередь он должен быть обычным генератором с возможностью качания, то есть режим качания неплохо бы отделить от всего остального, но при этом (вспоминаем задачу номер 4) не иметь дополнительных переключателей режима. Что и было сделано. При включении генератор работает как обычный генератор, энкодером изменяется частота,
после кратковременного нажатия на кнопку «select» можно поменять шаг перестройки
(как бы ничего лишнего).
При удержании кнопки «select» в течение 2х секунд, активируется дополнительное меню, позволяющее настроить параметры качания частоты.
После чего по нажатию «select» уже будут доступны:
полоса качания (в плюс от той, что указана как F),
скорость качания частоты с вариантами 1000ms, 500ms, 200ms, 100ms,
а так же пункт включения качания частоты.
Все настройки можно изменять онлайн, то есть прямо в процессе качания можно покрутить любой параметр.
Если режим качания более не требуется, то его можно отключить,
после чего качание прекратится, а при очередном нажатии «select» на экране появится надпись,
и устройство вернётся в режим обычного генератора.
Естественно, для наблюдения самой АЧХ нам понадобится ВЧ детектор, схем которых в интернете пруд пруди, например вот:
Ну и, конечно же, осциллограф. Сразу встаёт вопрос «а как синхронизировать осциллограф с генератором?», давайте разберём:
На самом деле существует всего два варианта.
Первый - переключать осциллограф в ждущий режим и запускать развёртку по импульсу от генератора.
Второй способ - это когда мы с генератора подаём «пилу» на вход «Х» осциллографа.
Недолго думая, решил я реализовать оба этих способа, так как осциллограф у меня не в единственном экземпляре имеется, а на каком, как будет красивее и удобнее смотреться, гадать совершенно не хотелось. Да и при повторении конструкции люди сами выберут как им лучше.
По итогу получился такой вот прибор:
На самом деле, написать эту статью меня сподвигла общественность, потому как в процессе бета-тестинга, который мне помогли выполнить несколько коллег по хобби, появились модификации печатных плат и несколько вариантов прошивок (прошивки отличаются только подключаемым дисплеем (1 или 2 строчечным) и разводкой энкодера (чтобы при кручении ручки по часовой стрелке, частота шла в плюс).
От себя я хочу выразить огромную благодарность этим людям, без их участия конструкция не получилась бы настолько интересной и универсальной. Ну, и конечно, фотографии прилагаются.
При желании данный генератор можно дополнить выходным усилителем и перестраиваемым аттенюатором, но это уже будет свобода творчества людей, которые захотят повторить для себя этот прибор.
Файлы прошивок, печатных плат и схема прилагаются.
Прикрепленные файлы:
- плата М.lay (114 Кб)
- плата R2ZCP.lay6 (139 Кб)
- плата RA3MZ.lay (88 Кб)
- плата.lay (37 Кб)
- резистивный ЦАП 2.lay (31 Кб)
- резистивный ЦАП.lay (29 Кб)
- GSS базовая.HEX (12 Кб)
- GSS для платы M.HEX (12 Кб)
- GSS для LCD 2x16.HEX (12 Кб)
Комментарии (217) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Вот что я заметил.
Устанавливаем 450 кГц, полосу качания 30000, время качания 100 мс .
Имеем время качания 82 мс.
Увеличиваем полосу качания –
450 кГц – 30 000 Гц – 82 мс
30001 - 92
30011 - 101
30020 - 92
30040 - 92
30041 - 101
-------------------
30111 - 110
31111 - 120
Это с прошивкой 2 на 16. Может стоит модернизировать прибор, сделать более удобным в работе?
[Автор]
Вы собственно что хотите то? Если вам нужна жесткая привязка времени качания то спешу напомнить: это PIC это не DSP и не Intrl Core I9. У PICа на реалтайм вычисления, мощности вычислительной не хватит (такая вот тавтология, живите с этим). Прибор создан для проверки АЧХ трактов и с этой задачей он справляется на ура, аж бегом. зОчемь ему нормировать время качания, я не совсем в принципе понимаю. (это раз) Во вторых: что означает "модернизировать" и что означает "более удобным в работе" ??!!??... Вы изъясняйтесь конкретнее, "модернизировать" Што?... "Удобнее в работе" чем?. "Может стоит" ради чего?. А то пройдут - а ты сиди думай, чё человек в виду имел?!....... (З.Ы. остальные "времени" качания (1000ms, 500ms, 200m) тоже не жесткие, их если с атомными часами проверять, вы ух как удивитесь))))....)
Имеем:
10 000 000 1 000 000 82 мс
при
10 000 099 1 000 000 130 мс
при
10 000 099 1 000 099 176 мс
Более чем в два раза.
Думаю что не умеем, не знаем, и так сойдёт.
А это пила для синхронизации с осциллографом. Тоже...
Бывает нормально, бывает с одним провалом.
[Автор]
[Автор]
[Автор]
Хотел ещё добавить о дремучести людей, но решил остановится на тяжелом вздохе.. Так что только Эээхххх...........
Собрал это - https://ep.com.pl/projekty/projekty-ep/11495-generator-dds-na-zakres-1-hz-40-mhz-z-wobulatorem-2
Плохо работает энкодер. Пеатка моя - 60*90 мм. Добавил формирователь импульса для синхронизации.
Скрестить бы эти два прибора + добавить хотелки.
А хотелки есть.