В первой части статьи рассматривается схемотехническое решение, устройство и конструкция DDS генератора (генератор с прямым цифровым синтезом формы сигнала) на микроконтроллере ATmega16 . В приборе, кроме синтеза сигнала различной формы и частоты, реализуется возможность регулировки амплитуды и смещения выходного сигнала.
Основные характеристики прибора:
- простое схемотехническое решение, доступные компоненты;
- односторонняя печатная плата;
- сетевой источник питания;
- специализированный выход частоты от 1 МГц до 8 МГц;
- DDS выход с регулировкой амплитуды и смещения;
- форма выходного DDS сигнала: синусоида, прямоугольные импульсы, пилообразные импульсы, треугольные импульсы, ЭКГ, шум;
- для отображения текущих параметров используется двухстрочный ЖК дисплей;
- пятикнопочная клавиатура;
- шаг перестройки частоты: 1, 10, 10, 1000, 10000 Гц;
- восстановление последней конфигурации при включении;
- регулировка смещения: -5 В … +5 В;
- регулировка амплитуды: 0 … 10 В;
- регулировка частоты: 0 … 65534 Гц.
За основу прибора, а точнее алгоритм работы микроконтроллера, была взята разработка DDS генератора Jesper Hansen . Предложенный алгоритм был немного переработан и адаптирован под компилятор WinAVR-GCC
Сигнальный генератор имеет два выхода: выход DDS сигнала и выход высокочастотного сигнала (1 - 8 МГц) прямоугольной формы, который может использоваться для «оживления» микроконтроллеров с неправильными установками Fuse-битов или для других целей.
Высокочастотный сигнал поступает непосредственно с микроконтроллера, с вывода OC1A (PD5). DDS сигнал формируется микроконтроллером с использованием цепочки резисторов R2R (ЦАП), регулировка смещения и амплитуды возможна благодаря использованию низкопотребляющего операционного усилителя LM358N .
Блок-схема DDS генератора
Как видно, для питания устройства необходимо три напряжения: +5 В, +12 В, -12 В. Напряжения +12 В и -12 В используются для аналоговой части устройства на операционном усилителе для регулировки смещения и амплитуды.
Принципиальная схема источника питания изображена на рисунке ниже.
В источнике питания используются стабилизаторы напряжения LM7812 , LM7805 , LM7912 (стабилизатор отрицательного напряжения -12 В).
Внешний вид источника питания для генератора
Возможно использование компьютерного блока питания форм-фактора ATX, для этого необходимо распаять переходник в соответствии со схемой:
Принципиальная схема прибора
Для сборки прибора потребуется:
- микроконтроллер ATmega16;
- кварцевый резонатор 16 МГц;
- стандартный двухстрочный ЖК индикатор на базе контроллера HD44780 ;
- R2R ЦАП выполненный в виде цепочки резисторов;
- сдвоенный операционный усилитель LM358;
- два потенциометра;
- пять кнопок;
- несколько коннекторов и разъемов.
Рисунок печатной платы
Примененные компоненты, за исключением микроконтроллера и разъемов, в корпусах для поверхностного монтажа (smd).
Прибор смонтированный в корпусе
Тестовый запуск
Загрузки
Принципиальная схема и печатная плата (формат Eagle) -
Проект для симуляции в среде Proteus -
- Кто пробовал сваять?
- Смотрите ветку Функцинальный генератор, начиная с 4 поста идет обсуждение этой конструкции, и пользователи QED и куко собрали этот генератор. И в протеусе был проверен - работает.
- скажите кто-нибудь, пожалуйста, перечень компонентов для блока питания используемые в первом(http://www..html?di=69926) варианте генератора. в частности интересует какой модель трансформатора и выпрямитель использовал автор. или хотя бы полные аналоги. из просьбы ясно, что я в электротехнике не силён, но думаю собрать осилю без углубления в дебри предмета. Просто форс-мажор. С конденсаторами и 3-мя стабилизаторами всё понятно. Собственно вот эта схема прикреплена.
- Трансформатор любой маломощный с двумя вторичными обмотками с выходным напряжением 15 В (переменка). В частности автор использовал трансформатор TS6/47 (2х15 В/2х0.25 А) Диодный мостик тоже любой маломощный сгодится. На фотке в статье виден и трансформатор и диодный мостик.
- а подскажите пожалуйста, какая связь должна быть между вторичным выходом трансформатора и выпрямителем, учитывая схему БП автора?:confused: ну имею ввиду, если на выходе трансформатора 15в (вроде нашел вот такой -ТПС-7.2(2х15В)сим.(7.2Вт)15Вх2_7.2Вт_сим.(0.24А)х2 - 160,00руб) , то какой выпрямитель к нему? и на случай, если 12в на выходе трансформатора?
- Не совсем понял вопрос, честно говоря... Трансформатор указанный вами вроде подходит... Мостик вполне, думаю подойдет к примеру DB106
- Vadzz, спасибо огромное за подсказку. если DB106 подходит, значит и имеющий аналогичные параметры W08 подойдет. это так? просто, именно его имеется возможность(желание) купить. и ещё не смог разобраться с номиналами конденсаторов на схеме автора, подскажите, пожалуйста. они в все в nF(нанофарад-нФ)?
- W08 - вполне подойдет. Конденсаторы в схеме блока питания или в схеме самого генератора? Если блок питания - то там все кондеры в микрофарадах (2000 мкф, 100 мкф, 0.1 мкф). В схеме генератора - по-моему только два кондера в обвязке кварца 18 пикофарад.
- Vadzz, безгранично благодарю. вроде все вопросы сняты. Со схемой самого генератора вроде немного проще(есть файл EAGLE). Буду воплощать в реальность. Если всё будет путём, то попробую выложить печатную плату (формат Eagle) Блока питания.
- Обязательно должно все получиться у вас... Рисунок печатной платы выкладывайте, кому-то обязательно пригодится...
- Я спаял и пользуюсь. Честно говоря по ходу возникли несколько проблем: 1) недостаток - невозможна перестройка частоты при включенном генераторе. Т.е. если нужно менять частоту, то сначала выключаем генерацию сигнала, потом перестраиваем частоту, потом снова включаем генерацию сигнала. Это зачастую неудобно, когда нужно следить за реакцией налаживаемого устройства на плавное изменение частоты. Например для управления оборотами шаговика перестраивать частоту нужно только плавно. 2) недостаток - дважды слетал EEPROM. Автор предусмотрел запоминание установленных режимов в EEPROM, но это совсем не обязательно. Уж лучше бы ничего не запоминал и не использовал его совсем. Или в крайнем случае при повреждении EEPROM грузил установки "по умолчанию" из FLASH. Зато был бы надежнее. В целом в остальном работой я доволен. Просьба к тем, кто смыслит в написании программ для AVR исправить эти два недостатка.
- По поводу перестройки частоты "налету" тут скорее всего нужно использовть DMA, чего в подобных микроконтроллерах нет. Может я ошибаюсь... надо глянуть исходники генератора... Насчет "слетает EEPROM" - интересно конечно причину узнать, но два раза я думаю еще не показатель.
- Готовые генераторы на ad9850(51) есть здесь: http://radiokit.tiu.ru/product_list/group_802113
- Готовые генераторы на AD9850 это хорошие девайсы, но другое дело когда собираешь и налаживаешь сам...
- Разрушение данных в EEPROM приводит к полной неработоспособности генератора. Очень неприятная проблема в самый неподходящий момент. Я обычно внутри корпуса генератора держу запасной запрограммированый контроллер. Но это же не выход из положения. Почему не предусмотреть сохранение только текущих данных, которые не повлияют в целом на работоспособность, если будет разрушение EEPROM? При потере данных из Flash грузим установки по умолчанию. Все остальное, что касается работоспособности программы хранится во Flash. Так надежнее будет работать. ПРЕДЛАГАЮ разместить список ссылок с другими проектами генераторов на AVR.
- Тут несколько людей собирали этот генератор (с их слов конечно же), они ничего не говорили по этому поводу, есть ли такая проблема у них или нет...
- Подскажите,в данном генераторе есть возможность менять только частоту или скважность тоже?
- В характеристика генератора указано, что можно менять частоту, к сожалению возможности менять скованность нет...
- парни подскажите по поводу RESET джампера -когда его включить и когда снять..... благодарю
- Нормальное состояние джампера - разомкнут.И это скорее всего не джампер, а имелось ввиду разъем для возможности подключения кнопки, с помощью которой можно будет сбрасывать мк, если вдруг чего...
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.
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:
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.
,
Теперь два подстроечных резистора. Будьте внимательны: несмотря на одинаковые корпуса резисторы имеют разные номиналы - 50кОм для регулировки амплитуды и 1кОм для регулировки постоянной составляющей.
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.
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.
Данный DDS функциональный генератор (версия 2.0) сигналов собран на микроконтроллере AVR, обладает хорошей функциональностью, имеет амплитудный контроль, а также собран на односторонней печатной плате.
Данный генератор базируется на алгоритме DDS-генератора Jesper ,
программа была модернизирована под AVR-GCC C с вставками кода на
ассемблере. Генератор имеет два выходных сигнала: первый - DDS сигналы,
второй - высокоскоростной (1..8МГц) "прямоугольный" выход, который может
использоваться для оживления МК с неправильными фузами и для других
целей.
Высокоскоростной сигнал HS (High Speed) берется напрямую с микроконтроллера Atmega16 OC1A (PD5).
DDS-сигналы формируются с других выходов МК через резистивную
R2R-матрицу и через микросхему LM358N, которая позволяет осуществить
регулировку амплитуды (Amplitude) сигнала и смещение (Offset). Смещение и
амплитуда регулируются при помощи двух потенциометров. Смещение может
регулироваться в диапазоне +5В..-5В, а амплитуда 0...10В. Частота
DDS-сигналов может регулироваться в пределах 0... 65534 Гц, это более
чем достаточно для тестирования аудио-схем и других радиолюбительских
задач.
Основные характеристики DDS-генератора V2.0:
- простая схема с распространенными и недорогими радиоэлементами;
- односторонняя печатная плата;
- встроенный блок питания;
- отдельный высокоскоростной выход (HS) до 8МГц;
- DDS-сигналы с изменяемой амплитудой и смещением;
- DDS-сигналы: синус, прямоугольник, пила и реверсивная пила, треугольник, ЭКГ-сигнал и сигнал шума;
- 2×16 LCD экран;
- интуитивная 5-ти кнопочная клавиатура;
- шаги для регулировки частоты: 1, 10, 100, 1000, 10000 Гц;
- запоминание последнего состояния после включения питания.
На представленной ниже блок-схеме, приведена логическая структура функционального генератора:
Как вы можете видеть, устройство требует наличие нескольких питающих напряжений: +5В, -12В, +12В. Напряжения +12В и -12В используются для регулирования амплитуды сигнала и смещения. Блок питания сконструирован с использованием трансформатора и нескольких микросхем стабилизаторов напряжения:
Блок питания собран на отдельной плате:
Если самому собирать блок питания нет желания, то можно использовать обычный ATX блок питания от компьютера, где уже присутствуют все необходимые напряжения. Разводка ATX разъема .
LCD-экран
Все действия отображаются через LCD-экранчик. Управление генератором осуществляется пятью клавишами
Клавиши вверх/вниз используются для перемещения по меню, клавиши влево/вправо для изменения значения частоты. Когда центральная клавиша нажата - начинается генерирование выбранного сигнала. Повторное нажатие клавиши останавливает генератор.
Для установки шага изменения частоты предусмотрено отдельное значение. Это удобно, если вам необходимо менять частоту в широких пределах.
Генератор шума не имеет каких-либо настроек. Для него используется обычная функция rand() непрерывно подающиеся на выход DDS-генератора.
Высокоскоростной выход HS имеет 4 режима частоты: 1, 2, 4 и 8 МГц.
Принципиальная схема
Схема функционального генератора простая и содержит легкодоступные элементы:
- микроконтроллер AVR Atmega16, с внешним кварцем на 16 МГц;
- стандартный HD44780-типа LCD-экранчик 2×16;
- R2R-матрица ЦАП из обычных резисторов;
- операционный усилитель LM358N (отечественный аналог КР1040УД1);
- два потенциометра;
- пять клавиш;
- несколько разъемов.
Плата:
Функциональный генератор собран в пластиковом боксе:
Программное обеспечение
Как я уже говорил выше, в основе своей программы я использовал алгоритм DDS-генератора Jesper . Я добавил несколько строчек кода на ассемблере для реализации останова генерирования. Теперь алгоритм содержит 10 ЦПУ циклов, вместо 9.
void static inline Signal_OUT(const uint8_t *signal, uint8_t ad2, uint8_t ad1, uint8_t ad0){
asm volatile("eor r18, r18 ;r18<-0″ "\n\t"
"eor r19, r19 ;r19<-0″ "\n\t"
"1:" "\n\t"
"add r18, %0 ;1 cycle" "\n\t"
"adc r19, %1 ;1 cycle" "\n\t"
"adc %A3, %2 ;1 cycle" "\n\t"
"lpm ;3 cycles" "\n\t"
"out %4, __tmp_reg__ ;1 cycle" "\n\t"
"sbis %5, 2 ;1 cycle if no skip" "\n\t"
"rjmp 1b ;2 cycles. Total 10 cycles" "\n\t"
:
:"r" (ad0),"r" (ad1),"r" (ad2),"e" (signal),"I" (_SFR_IO_ADDR(PORTA)), "I" (_SFR_IO_ADDR(SPCR))
:"r18″, "r19″
);}
Таблица форм DDS-сигналов размещена во флэш памяти МК, адрес которой
начинается с 0xXX00. Эти секции определены в makefile, в соответствующих
местах в памяти:
#Define sections where to store signal tables
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection1=0x3A00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection2=0x3B00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection3=0x3C00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection4=0x3D00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection5=0x3E00
LDFLAGS += -Wl,-section-start=.MySection6=0x3F00
Этот сайт посвящен моим проектам на PIC контроллерах, доступных для публичного освещения. Все приведенные схемы реализованы в железе и работают в настоящее время в быту или производстве.
Для написания программ использован пакет MPLAB/х, свободно распространяемый фирмой MICROCHIP.
Используется программатор PICKIT2/3, ICD2/3.
Любую конструкцию можно собрать самому, даже если она платная и получить бесплатно код разблокировки.
Также можно приобрести в качестве набора для сборки или готового изделия.
Принимаются заказы на разработку аналогово-цифровой или цифровой электроники, систем управления и электроники для производства с применением контроллеров.
Вопросы и предложения писать на почту [email protected]
Если у Вас есть интересные предложения, закакзы или вопросы и форум Вам не помог - адрес тот же.
Обзор.
Казалось бы существует великое множество любительских генераторов сигналов, бери да повторяй, но не так все просто. Всегда считал что промышленные генераторы закроют все мои потребности, да и лучше они любительских. Но жизнь расставила все по местам, пришлось делать свой, который бы хоть на немного закрыл мои потребности. При всей своей простоте конструкции, его возможностей достаточно для применения радиолюбителями и не только.. Кроме своей основной функции просто генератора он позволяет измерять емкость, сопротивление, автоматически снимать АЧХ с экспортом на компьютер. Также формировать сигналы ШИМ (PWM) для одноактных и двухтактных схем с автоматической защитой или управляемые по обратной связи. Выполнен на доступных деталях и прост в настройке.
Теперь кратко о технических характеристиках:
- Габариты п/п 67 *88 *19 мм, разработана специально для установки в корпус Z-19
- Дисплей 2*16 символов, светодиодная подсветка.
- Питание 3,7 - 5 вольт. 3 элемента типа ААА или литиевый аккумулятор или внешнее. Максимальное потребление 40 мА
- Выходное напряжение Vp-p аналоговый выход - 3,3v.
- Частота дискретизации DDS -1,6 МГц. Разрешение цифровой части (PWM) 62.5 nS
- Диапазон частот аналоговой части 0-600 кГц, Цифровой 50Гц-320 кГц / PWM-7bit(0-100%).
- Встроенные отключаемые фильтра
- Диапазон измерений емкости: 100pF - 10uF с точностью +/-5%
- Диапазон измерения сопротивления 10 Ом - 200кОм с точностью +/-5%
- Цифровые вход и выход внешней синхронизации, открытый и закрытый входа.
- Аналоговый вход.
- Выходной делитель 1/10 для аналоговой части.
- Управление - энкодер с прогрессивной харракеристикой
- Память на 4 формы сигнала пользователя, импорт и экспорт на компьютер. Есть ручная настройка.
- Автоматическое снятие АЧХ без дополнительных приборов, экспорт на компьютер. Режим просмотра без компьютера.
- Генератор видеосигнала - вертикальные полосы - градации яркости
- Базовые сигналы -синусоида, прямоугольник, пила прямая и обратная, треугольник, ЭКГ, белый шум.
- Свип генератор с настройкой полосы и скорости изменения.
- Формирование пачек импульсов с внешней сихронизацией.
- Контроль источника питания, подзарядка аккумулятора, если есть.
Внешний вид (все картинки кликабельны)
Вариант компоновки в корпусе Z-19. Вместо отсека для батареек можно расположить литиевый аккумулятор.
Гнезда для подключения можно расположить на передней панели и клеммы в плату не запаивать.
Аппаратная часть
Схема генератора выполнена на доступных деталях и проста в настройке.
Немного подробнее о схеме.
Ядром является микроконтроллер PIC18F26K22 фирмы "MICROCHIP", который собственно и выполняет все функции прибора. Аналоговая часть выполнена на сдвоенном операционном усилителе MCP6022 с полосой единичного усиления 10 МГц, цифровом сдвоенном переменном резисторе MCP41010, сдвоенном ОУ MCP602 и аналоговом коммутаторе.
Сдвоенный переменный резистор используется для регулировки уровня выходного сигнала и регулировки смещения по постоянному току выходного сигнала. Источник опорного напряжения и буфер виртуальной земли (аналоговая земля) выполнен на MCP602.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ соединять цифровую и аналоговую земли!!!
В качестве дисплея использован черно-белый символьный индикатор 2*16 BC1602 или совместимые.
Питание всей схемы выполняется от стабилизированного источника 3,3 вольта (LM2950-3.3). Управление питанием выполнено на транзисторах Т1 и Т2.
Питание аналоговой части, несмотря на применение ОУ Rail-to-Rail, выполнено с изюминкой. На D3 сделано смещение в минус, примерно 0,25V, и в плюс до напряжения питания, как минимум 0,2V (падение на LowDrop LM2950), чем обеспечивается высокое качество сигнала во всем диапазоне амплитуд.
Все элементы установлены на двухсторонней печатной плате с одной стороны, а дисплей с подсветкой, клеммы, кварц, гнездо питания и энкодер с другой. В итоге получается компактная, жесткая конструкция.
Расположение элементов (кликабельно)
Для сборки нам понадобятся
| Перечень элементов | |
| Питание | |
| Bat1 | = 1 x 4-9V Держатель AAA для 3-х 33x51 |
| Конденсаторы | |
| C17 | = 1 x 200p |
| C18 | = 1 x 82p |
| C1,C2,C3,C4,C5, | |
| C8,C9,C10,C13, | |
| C16,C20,C21 | = 12 x 0.1 |
| C11,C12 | = 2 x 27 |
| C15,C19 | = 2 x 1.0 |
| C6,C7 | = 2 x 100.0 |
| Кварц | |
| Cr1 | = 1 x 20 MHz |
| Диоды | |
| D1 | = 1 x LL4148 |
| D2 | = 1 x 5v6 |
| D3 | = 1 x SS12 |
| D4 | = 1 x BAV99 |
| D5 | = 1 x BAT54S |
| Микросхемы | |
| DA1 | = 1 x MCP42010 |
| DA2 | = 1 x MCP602 |
| DA3 | = 1 x MCP6022 |
| DD | = 1 x PIC18F26K22 |
| IC1 | = 1 x 74hc4066 |
| ЖКИ | |
| LCD1 | = 1 x BC1602(HD44780 и его аналоги) |
| Резисторы | |
| R2 | = 1 x 6k2 |
| R7 | = 1 x 220k |
| R8 | = 1 x 11k |
| R13 | = 1 x 910 |
| R14 | = 1 x 300 |
| R16 | = 1 x 2K |
| R17 | = 1 x 3K |
| R20 | = 1 x 100k |
| R21 | = 1 x 4k7 |
| R23 | = 1 x 10K |
| R27 | = 1 x 1 |
| R1,R5 | = 2 x 33 |
| R10,R15 | = 2 x 22k |
| R12,R18,R24, | |
| R25,R26 | = 5 x 100 |
| R22,R38,R40, | |
| R41,R42,R43, | |
| R44,R45 | = 8 x 1k 0,5% |
| R3,R4,R6,R9, | |
| R11,R19,R28, | |
| R29 | = 8 x 10k |
| R30,R31,R32, | |
| R33,R34,R35, | |
| R36,R37,R39 | = 9 x 2k 0,5% |
| Энкодер | |
| S | = 1 x re11ct2 |
| Транзисторы | |
| T1 | = 1 x BC807 |
| T4 | = 1 x 2N7002 |
| T2,T3 | = 2 x BC817 |
| Стабилизатор | |
| VR1 | = 1 x lp2950-3.3 |
| Разъем | |
| X1 | = 1 x 5mm |
| Клеммник | |
| 126-02P(5.0мм) | x5 |
А также терпение, умение и прямые руки.
DDS генератор сигналов "OSKAR-DDS"
Описание работы и управление.
Описание входов и выходов
Итак, клеммы подключения слева на право:
1 - AGND - Аналоговая виртуальная земля. Не соединять с цифровой землей!!!
2 - AUOT 1/10 - Аналоговый выход с делителем 1/10.
3 - AUOT 1/1 - Аналоговый выход. Максимальное напряжение по отношению к аналоговой земле +3,3/-3,3 вольт.
4 - Аналоговый вход Сх. Универсальный вход. Работает по отношению к цифровой земле. Максимальное входное напряжение без повреждения - 10 вольт. Так же вход RS232 9600 8N1.
5 - PWM - Выход цифрового модуля PWM. Выходные уровни - цифровые CMOS 3,3 вольт.
6 - PWM1 - Выход цифрового модуля PWM1. Выходные уровни - цифровые CMOS 3,3 вольт.
7 - Цифровая земля.
8 - Выход SYN. Выходные уровни - цифровые CMOS 3,3 вольт. Так же выход RS232 9600 8N1.
9 - SYN in - закрытый вход синхронизации. Максимальное входное напряжение без повреждения - 50 вольт. Входное сопротивление более 100кОм.
10 - SYN in - открытый вход синхронизации. Максимальное входное напряжение без повреждения - 50 вольт. Входное сопротивление более 100кОм.
На всех выходах включены защитные резисторы 100 Ом.
На всех входах включены защитные резисторы 10 кОм.
Управление
Все управление сделано одним энкодером. Есть следующие комбинации:
Длинное нажатие (более 1 сек.) Включение и выключение прибора.
При выключении запоминаются все настройки и текущий режим. После включения будет в том же месте, с генерацией того же сигнала.
Короткое нажатие - выбор параметра для изменения.
Вращение - смена параметра, отображенного на дисплее. Вправо - увлечение. Влево - уменьшение.
Скорость изменения зависит от скорости вращения, так например в зависимости от скорости вращения изменение частоты может быть и 0,1 Гц и 10000 Гц на один щелчок. Это позволяет оперативно и точно настроить любые параметры и не утомляет оператора.
Питание
Питание от однополярного источника напряжением от 3,7 до 5 вольт. Превышение 5 вольт приводит к порче прибора.
Внутненее питание от стабилизатора 3,3 вольт.
Допустимо использовать:
- три батарейки по 1,5 вольт (конструктив рассчитан на установку батарейного отсека 3*ААА.
- Литиевый аккумулятор со схемой защиты, монтажный или от мобильного телефона.
- Внешний источник стабилизированного напряжения 5 вольт/200мА, благо сейчас полно USB зарядок. Если при этом есть встроенный аккумулятор, то он будет заряжаться. Как такового контроллера заряда нет, зарядка идет ограниченным током. По этому следует ограничивать время заряда и не применять аккумуляторы емкостью не менее 900мА/час. Также обязательным условием является схема защиты на самом аккумуляторе. (от мобильных все имеют).
Изолированное питание позволяет применять генератор для устройств под напряжением, в том числе под напряжением сети. Следует проявлять осторожность и меры защиты от поражения электрическим током.
Частотные характеристики
В генераторе есть два подключаемых активных фильтра НЧ с частотами среза 300 кГц и 20кГц
Частотная характеристика без фильтра (для синусоидального сигнала)
Частотная характеристика с фильтром 300 кГц (для синусоидального сигнала)
Частотная характеристика с фильтром 20 кГц (для синусоидального сигнала)
Включение фильтров для цифровых сигналов будет искажать форму сигнала.
Режимы работы
Генератор синусоиды
Диапазон частот от 0,09 Hz до 600 кГц. Рекомендуется включать соответствуюшие фильтра для качественного сигнала.
- Максимальная амплитуда Vp-p 3.3 вольт. Регулировка 256 шагов
- Смещение по постоянному току +/- 1,65 вольт. Регулировка 256 шагов
Дополнительные режимы
Режим пачек импульсов (PULSE MODE).
1 - Режим пульса с выводом синхросигнала на выход SYN OUT. "PULSE ENABLE"
Генерируется сигнал с установками сделанными ранее, длительностью TIME PULSE.
Окончание генерации сопровождается установкой "0" на выходе SYN OUT.
Выдерживается пауза длительностью TIME PAUSE, причем во время паузы устанавливается уровень по постоянному току PAUSE LEVEL. И так по кругу.
Настройка этих параметров в разделе "SETTING"
Диапазон изменения таймеров паузы и пульса - от 0 до 1,048 секунды с шагом 64 мкс.
Уровень паузы по постоянному току +/- 1,65 вольт. Регулировка 256 шагов
Выход SYN OUT формирует сигнал по отношению к цифровой земле.
2 - Режим пульса (генерации) от внешнего синхро сигнала."ONE PULS SYNC"
Начало по фронту импульса.
Начало генерации сопровождается установкой "1" на выходе SYN OUT.
По внешнему синхро сначала выжидается пауза с установленным PAUSE LEVEL длительностью TIME PAUSE, затем формируется однократно пачка длительностью TIME PULSE ,и потом все сначала, с ожидания фронта синхросигнала.
3 - Режим генерации от внешнего синхро сигнала."START OF SYNC"
Начало по фронту импульса.
Начало генерации сопровождается установкой "1" на выходе SYN OUT.
Окончание генерации сопровождается установкой "0" на выходе SYN OUT. Выход SYN OUT формирует сигнал по отношению к цифровой земле.
По внешнему синхро сначала выжидается пауза с установленным PAUSE LEVEL длительностью TIME PAUSE, затем включается генератор непрерывно. Для запуска сначала надо нажать на энкодер и цикл начнется сначала, с ожидания фронта синхросигнала.
Выбран режим генератора синусоиды, вращение енкодера - смена режима, нажатие - установки режима.
Стрелочки слево и вправо обозначают что при вращении режим будет изменен.
Регулировка амплитуды
звездочка и название параметра обозначают, какой именно параметр будет меняться при вращении.
Выбор частоты
Сдвиг по постоянному уровню
Выбран режим установок, вращение енкодера - смена режима, нажатие - установки режима.
Стрелочки слево и вправо обозначают, что при вращении режим будет изменен.
Подключение фильтров. Изменение - вращение.
Фильтры отключены. Подключен фильтр 300 кГц. Подключен фильтр 20кГц
Переключение дополнительных режимов пульса. Изменение - вращение.
Режим пульса отключен. Режим запуска от синхро. Режим однократного запуска. Режим авто с выводом синхро.
Глобальные настройки - SETUP. Изменение - вращение.
Начальный экран. Настройка контраста дисплея. Вкл/выкл подсветки. Напряжение питания. Показать серийный номер.
Синусоида 1000 Гц.
Синусоида 90 кГц без применения фильтров. Видны ступеньки.
Синусоида 90 кГц с фильтром на 300 кГц. Теперь все хорошо
Синусоида 300 кГц с фильтром на 300 кГц. Картинка красивая, незначительно упала амплитуда, согласно АЧХ.
Синусоида 600 кГц с фильтром на 300 кГц. Картинка не красивая, упала амплитуда, согласно АЧХ. Частоты свыше 300к - для снятия АЧХ, для полного применения нужен нормальный внешний фильтр НЧ с частотой среза 600к.
Синусоида 5 кГц с фильтром на 300 кГц. Сдвиг по постоянному уровню в плюс.
Синусоида 5 кГц с фильтром на 300 кГц. Сдвиг по постоянному уровню в минус.
Синусоида 58 кГц с фильтром на 300 кГц. Режим пульса, пауза и время 2,1 mS
Синусоида 58 кГц с фильтром на 300 кГц. Режим пульса, пауза и время 1.98 mS, Выход синхросигнала
Синусоида 58 кГц с фильтром на 300 кГц. Режим пульса однократный, пауза и время 1.98 mS, Вход синхросигнала внешнего 100Гц. От фронта выдержка паузы с уровнем, затем пачка.
Размах входящего синхросигнала должен быть не менее 3-х вольт. Если есть постоянная составляющая, использовать закрытый вход.
Генератор прямоугольного, пилообразного, обратного пилообразного, треугольного сигнала.
Диапазон частот от 0,09 Hz до 200 кГц. Рекомендуется отключать фильтра для качественного сигнала.
Иллюстрации отображения на индикаторе
Генератор прямоугольного сигнала
Генератор пилообразного сигнала 
Генератор обратного пилообразного сигнала 
Генератор треугольного сигнала
Иллюстрации осциллограмм сигнала с генератора
Прямоугольник 5000 Гц.
Пила 5000 Гц.
Обратная пила 5000 Гц.
Треугольник 5000 Гц.
Генератор сигнала ЭКГ.
Иллюстрации
Экран
Осциллограмма
Генератор белого шума.
Рекомендуется подключать фильтр 20 кГц для качественного сигнала.
Настраиваемые параметры: Амплитуда, сдвиг по постоянному уровню, тональность.
Так же доступны все дополнительные режимы и их регулировки.
Иллюстрации
Осциллограмма
Генератор низкочастотного телевизионного сигнала.
Рекомендуется отключать фильтр для качественного сигнала.
Полный Ч/Б видеосигнал из двух полукадров(625 строк), вертикальные полосы - градации серого.
Настраиваемые параметры: Амплитуда, сдвиг по постоянному уровню.
Иллюстрации
Осциллограмма 1 строки
Свип генератор.
Принцип работы - генерация синусоидального сигнала он начальной частоты FRQ START
до конечной частоты FRQ END с шагом по частоте FRQ STEP и временем на 1 шаг TIME STEP.
Диапазон перестроек частот и шага 0,09Гц - 600 кГц, времени от 64 мкс до 1 сек.
Также настраиваются параметры: Амплитуда, сдвиг по постоянному уровню, запись лог файла вкл/выкл (LOG ENABLE /LOG DISABLE)
Рекомендуется подключать соответствующий фильтр для качественного сигнала, в зависимости от частотного диапазона.
Уровень постоянной составляющей в паузе так же берется из соответствующей настройки.
Дополнительные режимы не доступны.
Рекомендуется выбирать время шага не менее 10-20 периодов самого низкого сигнала для снятия АЧХ.
Запись лога применяется для автоматического снятия АЧХ исследуемого устройства. Глубина лога - 1280 значений. Для каждого значения записывается частота и измеренная амплитуда постоянного сигнала на аналоговом входе Сх. Максимальное напряжение на входе - 3,3 вольт для максимального отсчета.
Запись начинается всегда сначала с самой маленькой частоты. Для записи всей АЧХ требуется выполнение условия: (Частота конечная - частота начальная)/ шаг частоты
Дополнительно выставляется пауза между циклами, равная установки времени паузы и генерируется синхроимпульс на выходе SYN OUT, длинна которого в высоком состоянии равна времени генерации. В паузе SYN OUT ="0".
Иллюстрации
Осциллограмма
Подробнее об автоматическом получении АЧХ исследуемого устройства и просмотре лога.
Итак, требуется снять АЧХ фильтра пробки, образованной колебательным контуром из индуктивности и емкости.
Также путем косвенных измерений узнаем значение индуктивности, при известной емкости.
Соберем схему показанную на рисунке:
Исследуемый колебательный контур состоит из индуктивности и конденсатора C2,нагруженный на резистор R1.
Данная цепочка подключается к выходу генератора - OUT и AGND.
Соберем измерительную схему. Развязку по постоянному току выполняет С3, за ним стоит детектор по схеме удвоения на диодах D1 и D2. Который в свою очередь нагружен на R3 , пульсации сглаживает конденсатор C1.
Измерительная схема подключена к входам Сх и GND.
Настроим генератор, для этого установим в настройках время паузы - 100mS, уровень сигнала во время паузы - минимальный. Переходим в раздел Свип-генератор, устанавливаем частоту старта 10 кГц, частоту окончания 15 кГц, шаг перестройки - 50Гц, время перестройки 20mS, амплитуду максимальную, смещение нулевое, лог -включить, выходим на начало и ждем какое-то время.
Иллюстрации к настройкам
Пока ждем, подключим осциллограф ко входу Сх
Явно импульс стробирования длинной 100 mS, и АЧХ с характерным провалом на резонансе фильтра - пробки.
Значит мы правильно выбрали диапазон перестройки.
Перходим в раздел просмотра лога
Выбираем просмотр
И вращая энкодер, просматриваем частоту и амплитуду. Можно в уме выбрать минимальное значение, можно переписать на листик и по точкам построить АЧХ, но это не наш метод.
Воспользуемся компьютером.
Нам понадобится USB-COM TTL преобразователь, например такой
Подключаем
GND - GND
RXD - SYN OUT
На компьютере запускаем программу гипертерминал, выбираем COM порт, который создался при установке преобразователя USB-COM.
Настраиваем скорость 9600 8N1, включаем запись данных с порта в файл, подключаемся к порту.
На генераторе выбираем пердачу данных, и вращением запускаем пердачу.
После окончания выключаем связь, закрывем файл.
Смотрим, что получили
Должно быть чтото типа этого
|
OSKAR DDS VER=3.0.0 START LOG FRQ-Hz,VOLUME 0010050.39,068 0010100.45,070 0010150.52,069 0010200.59,069 0010250.65,068 0010300.72,068 0010350.79,069 0010400.86,069 0010450.93,068 0010501.00,068 0010551.07,068 0010601.13,069 0010651.20,068 0010701.27,068 0010751.33,068 0010801.40,068 0010851.47,069 0010901.54,068 0010951.61,068 0011001.67,068 0011051.74,068 0011101.81,068 0011151.88,068 0011201.95,067 0011252.01,067 0011302.08,067 0011352.15,067 0011402.22,067 0011452.29,066 0011502.35,066 0011552.42,067 0011602.49,066 0011652.56,065 0011702.63,065 0011752.69,065 0011802.76,065 0011852.83,064 0011902.90,063 0011952.96,063 0012003.03,063 0012053.10,062 0012103.17,061 0012153.24,060 0012203.30,060 0012253.37,058 0012303.44,057 0012353.51,055 0012403.58,054 0012453.64,052 0012503.71,050 0012553.78,048 0012603.85,045 0012653.92,042 0012703.98,040 0012754.05,038 0012804.12,035 0012854.19,033 0012904.26,032 0012954.32,031 0013004.39,030 0013054.46,031 0013104.53,033 0013154.60,034 0013204.66,035 0013254.73,038 0013304.80,040 0013354.86,042 0013404.93,045 0013455.00,047 0013505.07,049 0013555.14,050 0013605.21,053 0013655.27,054 0013705.34,055 0013755.41,057 0013805.48,057 0013855.54,058 0013905.61,059 0013955.68,060 0014005.75,061 0014055.82,061 0014105.88,062 0014155.95,062 0014206.02,063 0014256.09,064 0014306.15,064 0014356.23,064 0014406.29,065 0014456.36,065 0014506.43,066 0014556.49,065 0014606.56,065 0014656.63,066 0014706.70,066 0014756.77,066 0014806.83,067 0014856.90,067 0014906.97,067 0014957.04,067 0015007.11,067 END LOG |
Если все в порядке, тогда запускаем EXCEL и строим график
Теперь все очень наглядно, частота резонанса - 13кГц.
Должен сказать,что я примерно знал номинал индуктивности, по этому выбрал именно этот диапазон для снятия АЧХ
Теперь самое время взять калькулятор и рассчитать индуктивность по известной формуле LC резонанса.
У меня получилось 149,9 микрогенри, а сам дроссель взят из коробочки с надписью 150 микрогенри.
Аналогичным образом снимается АЧХ любого четырехполюсника, главное обеспечить сигнал на входе Сх достаточной амплитуды.
В дополнение
- Если у Вас стандартный COM порт, а не TTL то тогда надо выбрать инверсную передачу. Но следует помнить, что не все порты понимают сигнал амплитудой всего 3 вольта.
-Схема детектора должна иметь низкое выходное сопротивление, или шунтировать вход Сх конденсатором на землю. Но в последнем случае требуется не высокая скорость изменения частоты.
Измерение емкости и сопротивления.
Тут все просто,подключаем и смотрим
Режим генерации произвольного сигнала. Редактирование, загрузка и выгрузка формы сигнала.
Диапазон частот от 0,09 Hz до 600 кГц. Рекомендуется включать/отключать фильтра для качественного сигнала, в зависимости от формы и частоты.
Все остальные параметры, режимы, управление соответствуют генератору синусоидального сигнала.
Так же доступны все дополнительные режимы и их регулировки.
Количество форм сигналов - 4, пронумерованных от #0 до #3. Размер таблицы на период - 256 отсчетов. Для каждого отсчета указывается амплитуда от 0 до 255.
Генерация произвольного сигнала.
Перейти в режим USER #x WAVE. Доступны регулировки частоты, амплитуды, сдвига по постоянному уровню и выбор номера сигнала
Иллюстрации к настройкам и предустановленным сигналам
Ручное редактирование произвольного сигнала.
Перейти в режим USER #x EDIT.
В процессе редактирования сигнал продолжает генерироваться с параметрами установленными в предыдущем разделе и его можно наблюдать, например на осциллографе.
Первым делом нужно выбрать номер таблицы,которую будем редактировать, при входе в режим она совпадает с номером, выбранным в предыдущем режиме. И форма сигнала загрузится из той же таблицы.
Если для образца редактирования требуется синусоида, то требуется зайти в меню генерации пользовательского сигнала, выбрать номер таблицы, затем прейти назад в режим свип-генератора и вернуться вперед в редактирование.
В этом случае образцом редактирования будет синус и номер таблицы из предыдущего меню. Если в режиме редактирования изменить номер таблицы, то и форма сигнала будет перезагружена из пользовательских данных.
Следующим пунктом выбирается редактирование сигнала.
Выбирается вращением позиция в таблице POS от 0 до 255
Нажимаем и выбираем амплитуду в этой позиции
Нажимаем и попадаем в выбор следующей позиции.
Для выхода требуется переход позиции из значения 255 в 0.
Появится приглашение сохранения в память данной таблицы
Вращением сохраним, или нажимаем и идем дальше.
Следующее приглашение на экспорт на компьютер данной таблицы. Подключение к COM порту такое же как и в случае экспорта АЧХ. Также доступен экспорт в инверсии сигнала порта, как описано ранее, в следующем пункте.
Сохранив аналогично описанному ранее получим масив данных,например такой
|
START TABLE #3 OSKAR DDS VER=3.0.0 255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255, 255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255, 255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255, 255,255,255,255,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, 000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000, END TABLE |
В этом режиме сигнал не генерируется, а идет ожидание данных с компьютера в формате
#001:127 0x0D 0x0A
Где # - признак начала, затем номер позиции - 3 цифры от 000 до 255, затем двоеточие - разделитель
затем значение амплитуды 3 цифры от 000 до 255, затем коды конца строки и перевода каретки.
Можно передавать сколько угодно данных пока не выйти из режима нажатием.
Подключение только через USB-TTL переходник, TXD соединяется с клеммой SYN OUT после входа в режим загрузки.
Подключение
GND - GND
TXD - SYN OUT
В процессе ввода на индикаторе будут отображаться номер позиции, который изменен.
Далее не меняя номер таблицы прейти в редактирование, где можно посмотреть введенные данные.Также можно посмотреть осциллограмму на выходе и затем сохранить.
Без сохранения таблица хранится только в оперативной памяти и после выключения будет потеряна
Цифровая часть генератора
Модуль PWM , общая информация.
Генератор обеспечивает сигналы для всех типовых схем преобразователей в диапазоне частот от 50Гц до 320кГц.
Типовые схемы преобразователей (упрощенные) и их подключение.
Типовые временные диаграммы.
Эта диаграмма для полумостового преобразователя.
В обратноходовом отсутствует сигнал PWM1 и заполнение (FILL) может достигать 100% от периода.
Для гарантированного отсутствия сквозных токов генератор формирует регулируемое время задержки от 0 до 7,937 микросекунды с шагом 62,2 nS для высокочастотного модуля и 1/200 периода для низкочастотного.
Заполнение регулируется от 0 до 100% с шагом 1%.
Предусмотрено два основных режима работы - стандартный и авто.
В стандартном режиме сигнал с датчика тока R поступает на вход Сх и если он превышает 200mV то Модуль PWM отключится (выходной сигнал =0 на PWM и PWM1) до момента прекращения перегрузки.
Если защита от перегрузки не нужна, вход Сх оставить не подключенным или соединить с GND для устранения наводок..
В автоматическом режиме используется датчик выходного напряжения и через оптопару подается на вход Сх.
Питание оптопары можно взять с аналоговой земли (если установлено нулевое смещение в аналоговом генераторе).
При росте выходного напряжения оптопара открывается и напряжение на входе Сх растет. Генератор автоматически уменьшает заполнение вплоть до нуля. Чувствительность входа для полного выключения порядка 1 вольта.
Для предотвращения перегрузки заполнение не может превысить установленного значения для основного режима. Таким образом если установить FILL = 50% и режим Авто то заполнение будет автоматически регулироваться в предела 0-50%
Если обратная связь не требуется, вход Сх оставить не подключенным или соединить с GND для устранения наводок.
Для высокочастотного преобразователя вместо параметра FILL выступает параметр Delay.
К выходу генератора напрямую можно подключать только транзисторы в управлением по логическому уровню и небольшой емкостью затвора. На выходах уже присутствуют резисторы 100 Ом.
Во всех остальных случаях требуется применение драйверов. Также они нужны для полумостовой схемы сетевого преобразователя, как в компьютерном блоке питания.
Выходное напряжение выходов PWM "0" - 0V "1" - 3V
Входное сопротивление входа Сх - 10 кОм.
Модуль PWM LF HB, LF - низкая частота, Half Bridge - полумост
Частоты - 50, 60 и 400 Гц.
Заполнение 0-100%
Гарантированный защитный интервал 1/200 периода.
Типовая осциллограмма
Регулируемые параметры
Частота
Заполнение
Режим
Иллюстрации отображения на индикаторе
Переключение в ручной, автоматический, заполнение в автоматическом
Основное применение - инверторы промышленной частоты.
Модуль PWM LF FL, LF - низкая частота, FL - flyback – обратноходовый
Диапазон частот 50 Гц - 4800 Гц с переменным шагом
Режим работы - стандартный и авто.
Заполнение 0-100%
Гарантированный защитный интервал 1/100 периода.
Типовая осциллограмма
Сигнал генерируется на выходе PWM и дублируется на аналоговом выходе с возможностью регулировки амплитуды и смещения.
Регулируемые параметры
Частота
Заполнение
Режим
Амплитуда
Смещение
Иллюстрации отображения на индикаторе
Выбор режима, частоты, заполнения
Переключение в ручной, автоматический, установка амплитуды
Установка смещения, режим автоматической работы
В автоматическом режиме - заполнение всегда не более установленного в стандартном режиме.
В стандартном режиме - выключение при появлении сигнала на входе Сх
Основное применение - обратноходовые преобразователи низкой частоты, ШИМ управление на низкой частоте.
Модуль PWM HF HB, HF - высокая частота, Half Bridge - полумост
Диапазон частот 3906Гц - 250кГц
Режим работы - стандартный и авто.
Защитный интервал (DELAY TIME) 250 nS - 7397 nS c шагом 62,5 nS в автоматическом режиме
Защитный интервал (DELAY TIME) 0 - 7397 nS c шагом 62,5 nS в стандартном режиме
Уменьшение мощности на выходе при обратной связи производится путем увеличения защитного интервала. На частотах 60 кГц и выше обеспечивается 100% шим регулирование, на более низких ШИМ заполнение не уменьшается до нуля.
Типовая осциллограмма
Регулируемые параметры
Частота
Время защитного интервала
Режим
Иллюстрации отображения на индикаторе
Выбор режима, частоты, времени
Стандартный, автоматический. Добавляется буква А.
В автоматическом режиме - защитный интервал всегда не менее установленного в стандартном режиме.
В стандартном режиме - выключение при появлении сигнала на входе Сх
Основное применение - полумостовые преобразователи низкого и высокого напряжения, ШИМ регулирование, сетевые источники питания, повышающие преобразователи.
Модуль PWM HF FL, HF - высокая частота, FL - flyback – обратноходовый
Диапазон частот 5 кГц - 320 кГц с переменным шагом
Режим работы - стандартный и авто.
Заполнение 0-100%
Регулируемый защитный интервал (DELAY TIME) 0 - 7397 nS c шагом 62,5 nS
Типовая осциллограмма
Сигнал генерируется на выходе PWM. Дополнительно генерируется сигнал на PWM1. Высокий уровень во время выключенного PWM, с защитным интервалом, например для управления синхронным выпрямителем.
Регулируемые параметры
Частота
Заполнение
Время защитного интервала
Режим
Иллюстрации отображения на индикаторе
Стандартный режим, автоматический режим
Установка частоты, заполнения
В автоматическом режиме - заполнение всегда не более установленного в стандартном режиме.
В стандартном режиме - выключение при появлении сигнала на входе Сх
Основное применение - обратноходовые преобразователи, источники питания, ШИМ управление.
В разделе HELP информация, если вдруг забыли, что куда подключать. Картинок не будет, Почитаете.
DDS генератор сигналов "OSKAR-DDS"Калибровка, настройка.
Правильно собранный генератор из исправных деталей необходимой точности не нуждается в настройке.
Что следует проверить
Линейность работы ЦАП на матрице R-2R.
Для этого запустить генератор пилообразного напряжения и проверить линейность наклонного участка. Если видна большая нелинейность то следует применить резисторы R30-R45 более высокого класса точности или подобрать. Для 8-битного ЦАП требуемая точность 0,5%. Но реально подобрать из вдвое большего количества обычных, 5%.
Также проверить точность измерения резисторов и конденсаторов. Если не в допуске - подобрать R28. Или применять 1%. Он одновременно влияет и на измерение резисторов, и на измерение конденсаторов.
Других настраиваемых элементов нет. Точность остальных резисторов и конденсаторов,кроме блокировочных по питанию и переходных достаточна 5%.
Еще замечание, как оказалось 74HC4066 не все одинаково хороши, с микросхемами некоторых фирм наблюдается завал на ВЧ участке. Я стараюсь применять ST.
Теперь осталось только одно, установить в корпус,по желанию. У меня прижилось в половинке корпуса Z-19 с литиевым аккумулятором и пружинными клеммами.
Прошивка.
Для тех, кто осилил прочтение до конца -
Стоимость: $15,3
Прежде всего, DDS — Direct Digital Synthesizer или цифровой синтезатор сигналов или электронный прибор, предназначенный для синтеза сигналов произвольной формы и частоты из опорной частоты.
Зачем в хозяйстве радиолюбителя нужен генератор объяснять не буду. Готовые генераторы стоят недешево и весят прилично, поэтому их пересылка тоже дорогая. Поэтому решено было присмотреться к DDS модулям без корпуса и блока питания.
Выбор DDS-модулей на просторах интернет оказался невелик. Из более-менее недорогих и с нормальным набором функций я нашел только 2 вида. Они одинаковые по функционалу, отличаются только расположением органов управления и питанием. Для работы одного из них было нужно три напряжения (+12В, -12В и +5В), второй работает от одного напряжения 7-9В. Это было решающим, проще потом запитать его от готового блока питания и не придется специально городить схему питания.
Из описания на сайте:
Operating voltage: DC7-9V
DDS frequency range: 1HZ-65534Hz.
High-speed frequency (HS) output up to 8MHz;
DDS signal amplitude of the offset amount can be adjusted separately by two potentiometers;
DDS signals: sine wave, square wave, sawtooth, reverse sawtooth, triangle wave, the ECG wave and noise wave.
1602 LCD menu;
Intuitive keyboard.
Section into the value: 1,10,100,1000,10000 Hz;
The power automatically restore the last used configuration.
Offset: 0.5pp-5Vpp
Amplitude amount: 0.5Vpp-14Vpp
Сама плата сделана очень качественно, пайка приличная, флюс смыт.
Так как под руками не нашлось блока питания на 9В с подходящим разъемом подключил блок питания на 5В. Как ни странно, все заработало. Пришлось только чуть подкорректировать контрастность LCD дисплея. Для этого под самим дисплеем имеется подстроечный резистор.
У генератора удобный алфавитно цифровой LCD дисплей 1602 с синей подсветкой и немало кнопок управления и 2 ручки настройки. Пойдем по порядку. Разъем питания 8-9В (как уже выяснили и от 5В работает уверенно). Кнопка включения/выключения питания. Светодиод, сигнализирующий включение.
- вверх и вниз — выбор формы сигнала (функции);
- вправо и влево — выбор частоты генерации (шаг задается в меню Freq Step).
- центральная кнопка — старт/стоп генерации.
Две рукоятки управления:
- амплтиуда;
- оффсет 0,5 — 5В.
Сбоку 2 BNC разъема. Один для вывода DDS, второй для высокочастоного сигнала.
Генератор может формировать следующие формы импульсов:
- ECG = электрокардиограмма (in the OFF state, the «left «and «right» keys to set the output frequency. Middle button start, all of the following waveform set)
- NOISE = шум.
- SawTooth = пила.
- Rev Sawtooth = обратная пила.
- Triangle = треугольные.
- Sine=синусоида.
- Square = прямоугольные.
