DDS генератор на AD9833

Автор: grott
Опубликовано 04.11.2016
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2015!"

Функциональный генератор в хозяйстве радиолюбителя прибор ниже рангом осциллографа и мультиметра, но так же необходим. Простой генератор на мосте Вина у меня прослужил не малое время, но захотелось более продвинутое устройство. После поиска реализованных проектов выбор пал на генератор, в основе которого применён синтезатор частот AD9833. Подкупала простота с отличными характеристиками и малой ценой. Анализ уже готовых решений не удовлетворил, как всегда народ свои устройства не доделывает до конца и бросает, потеряв к нему интерес. Значит делаем генератор своими силами. Сделал, чем и делюсь с нашим сообществом.

Что может этот генератор:

-два независимых выхода аналоговый и логический;
-генерация синуса и треугольника на аналоговом выходе;
-диапазон частоты на аналоговом выходе 1 Гц - 5 МГц;
-генерация импульсов с раздельной регулировкой длительности высокого и низкого уровней на цифровом выходе;
-диапазон длительности импульсов на цифровом выходе 1 мкс - 10 сек;
-режим качания частоты с установкой пороговых частот от 1 Гц до 5 МГц;
-незавимая регулировка амплитуды для обеих выходов, 0 - 2 В для аналогового и 1.0 - 5 В для цифрового;
-автосохранение всех текущих настроек при выключении;
-выходное сопротивление на обеих выходах 50 Ом.

Цифровой выход реализован на буфере с двумя питаниями, т.е преобразователь уровня, всем известный 74LVC8T245. Регулируемый источник питания сделан на LDO (ОУ МСР6001 и IRLML6402) и управляется ШИМом с Меги. Дисплей, так называемый Nokia 3310. Управление одним энкодером. Текущие настройки сохраняются при выключении. Генератор питается от стабилизированного БП 5В.Всем рулит ATMega328P. Благодаря ардуинщикам, она стала мега популярной и дешёвой. Мега разогнана до 25 МГц и питается 3 Вольтами, что оказывается для неё вполне себе штатным режимом (работала вплоть до 1.8 В). Такой режим позволил отказаться от генератора для тактирования AD9833, такт подаём непоредственно с выхода CLKO Меги. Также можно не задумываться о согласовании уровней для 3-х вольтовой периферии.
AD9833 может синтезировать синусоиду, треугольник с амплитудой 0.6 В и меандр - с 3 В (напряжение питания). Нормализуем к выходному значению с помощью двух ОУ на AD8052, в добавок на втором ОУ реализован аттенюатор с цифровым потенциометром MCP4011. Чтобы минимизировать шумы, фильтр Баттерворта сделан пасивным. Синтезируемый меандр до 5 Мгц ключом 74НС4066 отводим на логический выход.

Возможно потребуется настройка. Настраиваем общий коэф. усиления ОУ, чтобы на выходе стало 2 В в размахе. Резисторы в обратной связи R16 и R14, только нужно следить, чтобы коэф. усиления каждого ОУ не превысил 3. Резистором R5 выравниваем меандр с синусом по амплитуде.
Прошиваем файлы .hex и .eep, потом фьюзы EXTENDED - 0xFE, HIGH - 0xDF, LOW - 0xB7.

Корпус Z-75.

Файлы:
прошивка и исходник

Все вопросы в Форум.