USB DDS Функциональный генератор

[t56]

El-Eng ещё вопрос: контроллер ATiny2313 можно впаять не запрограммированный?
Как вы писали, его можно прошить позже, через разъём, после проверки питающих напряжений?
Вроде бы всё установил, остался контроллер и U2, но я его заказал у китайцев, а те, сцабаки, пьянствовали свой новый год и только недавно отправили.

[El-Eng]

... контроллер ATiny2313 можно впаять не запрограммированный?

Можно. На плате предусмотрен разъем (J4) для внутрисхемного программатора.

[t56]

Уважаемый El-Eng, так как я не особо силён в программировании, не пинайте меня сильно, если задам не совсем понятные вопросы.
Конструкции практически готовы к запуску, но есть несколько вопросов по прошивке. Имеется в наличие программатор USBASP с панелью ZIF на котором я без проблем прошивал AVR в DIP корпусах.

МК в генераторе и вольтметре нужно прошить через ISP и поэтому возникают вопросы:
- можно ли использовать для прошивки непосредственно шлейф с программатора на разъём J4 или подключать проводами от платы с ZIF, с включением на ней питания?;
- в какое положение устанавливать перемычку питания на программаторе - 3 или 5 вольт?;
- нужно ли подключать устройство(dds, voltmetr) в разъём USB компьютера перед прошивкой или можно шить на "холодную"?;
- выводы на разъёме J4(dds) - miso(3), mosi(4), соответствуют выводам do(3), d1(5) на разъёме J3(v)?;
- в схеме вольтметра, напряжение на резисторе R7 должно быть 3,3 в, а на выводе 4 U6 - 2,5 в?
Если можно, в "двух словах", опишите, пожалуйста, процедуру прошивки ваших устройств через ISP. Заранее спасибо.

[El-Eng]

Отвечаю:

- можно ли использовать для прошивки непосредственно шлейф с программатора на разъём J4 ...

Можно.

- в какое положение устанавливать перемычку питания на программаторе - 3 или 5 вольт?;
- нужно ли подключать устройство(dds, voltmetr) в разъём USB компьютера перед прошивкой или можно шить на "холодную"?;

Если программатор обеспечивает возможность подачи напряжения питания на контроллер, то надежнее всего прошивать так: устройства никуда, кроме программатора, не подключать. Прошивку делать при напряжении 3.3В. В случае чего, для вольтметра можно спокойно поднять питание до 5В. Это можно сделать и для генератора, но желательно, для страховки, поставить токоограничивающий резистор порядка 10 ом.

- выводы на разъёме J4(dds) - miso(3), mosi(4), соответствуют выводам do(3), d1(5) на разъёме J3(v)?;

Да. Колодка для программирования одинакова для обоих устройств.

- в схеме вольтметра, напряжение на резисторе R7 должно быть 3,3 в, а на выводе 4 U6 - 2,5 в?

Напряжение 3.3В должно быть между подключенным к стабилитрону D1 выводом R7 и землей USB. Между другим выводом R7 и землей USB должно быть около 5В. Между выводом 4 U6 и землей измерительной части (вывод 3 U6) должно быть около 5В. Обратите внимание, что земли U6 выв. 1 (земля USB) и U6 выв. 3 (земля измерительной части) - разные и не связаны между собой. Между ними может быть абсолютно любой потенциал (теоретически допустимо до 1КВ).

Если можно, в "двух словах", опишите, пожалуйста, процедуру прошивки ваших устройств через ISP.

Я тоже использую USBASP. Питание на контроллер у меня подается 5В с токоограничивающим резистором. Подключаю так, как сказано выше. Для прошивки использую программу Khazama AVR Programmer.

[t56]

На удивление, после всех проверок платы и питания, заливки прошивки, генератор запустился с одного тыка. Подстроил напряжения на выходах - легко установились 2,55 и 5,10вв.
Синус идёт без проблем, частота на выходе соответствует установкам, не нравится, как работает выход прямоугольников. При минимальном положении выходного напряжения - индикация в красном.
Сигнал какой-то вялый, плохо синхронизируется на осциллографе, импульс отрицательный, но есть.
Думал, устройство намного сложнее вольтметра и придётся также повозиться, как с вольтметром, ан нет, надо же, всё прокатило без проблем.
Ещё раз спасибо разработчику столь полезного дивайса El-Eng'у. Удачи в сборке и настройке всем тем, кто решился повторить этот генератор.

[El-Eng]

Спасибо за оценку устройства.
Несколько слов о выходе меандра. Этот узел проектировался, в первую очередь, для работы с цифровыми устройствами (поэтому выход меняется от 0 до +Uвых). Требовалось обеспечить хорошую крутизну фронтов сигнала, сохранив возможность точной установки амплитуды. Самым простым решением оказалась регулировка амплитуды изменением напряжения питания выходной микросхемы. Минус этого решения в том, что выходная микросхема (по паспорту) работает от минимум 1.5В, а нормальная форма сигнала получается при напряжении питания выше 1.65В, что отражается цветом индикации амплитуды меандра. Конечно, отдельные экземпляры микросхемы могут вести по-другому, но это как кому повезет. Да, еще, для получения хорошей формы меандра рекомендуется устанавливать амплитуду синуса больше примерно 0.5В, поскольку меандр формируется из него.

[t56]

Всё понял.
Спасибо EL-Eng за уточнение, буду иметь ввиду.

[t56]

Рабочая плата

[t56]

Думал, куда упаковать плату. Попалась на глаза коробочка от mp3 плеера, измерил нутро, один в один для этой платы. Взял, да и упаковал. Вот что получилось:

[t56]

Рабочая плата

[t56]

.

[El-Eng]

Вот что получилось ...

Вяглядит симпатично. Можно еще коробочку изнутри аккуратно (чтобы не было пузырей) обклеить любой самоклейкой.

[Alex2]

Скажите, если заменить преобразователь МАХ.. на МТ3608 с дросселем характеристики не ухудшатся??

[El-Eng]

Не должны, если принять меры против помех по выходу и по земле. Но MT3608 здесь избыточна, кроме того, дополнительно потребуется конвертер для получения отрицательного напряжения 5в (N5V0). Если есть трудности с MAX1681, ее можно заменить на что-нибудь похожее, например, ICL7660.

[Alex2]

Спасибо, El-Eng, заказал 7660. Неспешно собираю деталюшки, вникаю в нюансы...
Посоветуйте в таком вопросе- если корпус алюминиевый, выполняющий функцию экрана. Оптимальным будет подключение корпуса к аналоговой или цифровой земле? Соответственно избегая КЗ по землям. Конструктивно удобнее к аналоговой через выходные разъемы

[El-Eng]

Оптимальным будет подключение корпуса к аналоговой или цифровой земле?

Я начал бы с соединения с аналоговой землей через разъемы, а в случае каких-либо проблем попробовал бы другие варианты.

[Alex2]

Собрал авторскую конструкцию, некоторые МС заказывал с Али, пришлось долго ждать. Корпус решил взять пластиковый Gainta G430, алюминиевый, под который первоначально рисовал плату, толстоват. Плату, как видно по фото, делал свою, всё компактно расположено, без лишних проволочек, резисторы переменные убраны, подбирается все двумя последовательно соединенными СМД-шками.
Столкнулся с проблемой- по рекомендации заменил инвертор на 7660, даташит не читал, по ножкам все вроде бы подошло. Запаял как на схеме. естественно не заработало пока не почитал даташит и не оторвал от земли 6 и 7 лапы. Инвертор на 7660 свистит на 13кГц, немного раздражает и мощи маловато от него- напряжения проседают до -4В и +8В соответственно и это при том, что конденсаторы все 4,7мкФ, а не 2,2. Дальше все заработало без косяков.
Осциллограммы сняты новым китайским USB осциллографом INTRUSTAR ISDS205A у него 48М выборок. Покупать более дорогой осцил посчитал нецелесообразным. Соответственно и осцил и ДДС запущены были впервые друг с другом. На частоте выше 5мГц- видим жалкое зрелище, душераздирающее, вместо меандра "хромая синусоида". При такой низкой частоте дискретизации осцила это не удивительно.

На 7,80 кГц вижу какой-то косяк отображения меандра- верх и низ импульса завалены- питание так не скачет. да и инвертор на выходе так чудить не может, на других частотах, в стороне меандр нормальный. Не подскажите что за косяк и как бороться?

El-Eng, спасибо за конструкцию, понравилась задумка и реализация.

[amd9800]

Хороший приборчик.

[El-Eng]

Alex2, amd9800, спасибо за оценку.

Инвертор на 7660 свистит на 13кГц, немного раздражает и мощи маловато от него- напряжения проседают до -4В и +8В соответственно и это при том, что конденсаторы все 4,7мкФ, а не 2,2.

Микросхема ICL7660 - это более дешевый функциональный аналог MAX1681, а не прямая замена. Для нее емкости должны быть 10 мкф и больше (см. даташит), т.к. частота преобразования ниже. Это особенно важно для использованной схемы инвертора-удвоителя, поскольку она обладает повышенным выходным сопротивлением. Просадка выходного напряжения до -4В и +8В допустима.

На 7,80 кГц вижу какой-то косяк отображения меандра- верх и низ импульса завалены- питание так не скачет. да и инвертор на выходе так чудить не может, на других частотах, в стороне меандр нормальный.

Похоже на картинку при нескомпенсированном щупе-делителе на 10, но странно, что на других частотах - нормально. Может, это, все же, какое-нибудь влияние инвертора? Фронты идут с удвоенной частотой, что близко к частоте преобразования. Попробуйте увеличить емкости в инверторе до 10-100 мкф (это в любом случае полезно).

[drmel]

Оч понравилась ваша конструкция - хочу повторить. Смотрю все оч "вылизано", что програмная что "железо"
Скажите пожалуйста - какие лутше использовать дросселя есть в продаже 4,7 мкгн и 3,3 мкгн?
И еще относительно платы в лай формате - не совсем понятно разделение земли, она правильная? Какие размеры оригинальной платы?