Dieser DDS-Generator erzeugt ein Sinus- und ein Rechtecksignal von 1 Hz bis 70 MHz mit einem AD9851. Die Steuerung übernimmt ein ATmega328 mit einem Arduino-Sketch.
Alles was man zu diesem Projekt wissen muss, ist bereits unter AD9850-DDS-Sinus-Generator von 1 Hz bis 40 MHz beschrieben. Dort und auf weiteren Links sind auch sämtliche Hinweise zum Aufbau, zum Brennen der Firmware und zur Beschaffung der Bauteile enthalten.
Es gibt nur zwei Unterschiede. An Stelle des AD9850-DDS-Moduls kommt nun ein DDS-Modul mit einem AD9851 zum Einsatz. Dadurch erhöht sich die maximale Ausgangsfrequenz von 40 auf 70 MHz.
Vergleich zwischen einem AD9850-Modul (oben) und einem AD9851-Modul (unten). Abgesehen von der Bestückung sind kaum Unterschiede zu erkennen. Das Platinen-Layout ist – von minimalen Abweichungen abgesehen – identisch. Es wäre zu untersuchen, ob das Anti-Aliasing-Filter mit unterschiedlichen Grenzfrequenzen ausgelegt ist.
Die Software für den AD9851: Weiterhin musste die Arduino-Software des ATmega328 für den AD9851 angepasst werden. Der Arduino-Sketch befindet sich auf
Dieses Arduino-Listing einfach mit Copy und Paste in ein neues Projekt des Arduino IDE hineinkopieren. Die Bibliotheken müssen natürlich bereits vorhanden sein.
Aufbau: Ansonsten sind der mechanische Aufbau und das Schaltbild identisch. Es sind also nur die Firmware und das DDS-Modul auszutauschen.
Der komplette DDS-Generator mit einem AD9851-Modul. Die Platine ist großzügig ausgelegt, um noch Platz für Erweiterungen bieten zu können.
Kupferseite der Platine, die von Hand nachgezeichnet wurde. Die Masseflächen wurden besonders großzügig ausgelegt.
Das steckbare AD9851-Modul ist mit den gleichen Abmessungen eines AD9850-Moduls erhältlich. Mit dem blauen Trimm-Poti lässt sich wieder das Puls-Pausen-Verhältnis des Rechtecksignals einstellen. Ist es völlig verstellt, ist der Rechteck abgeschaltet.
Maximal 70 MHz kann das AD9851-Modul liefern.
Rückseite des TFT-Displays. Zur Anwendung kommt ein Steckkontakt.
Anschlussbelegung des einen Drehgebers.
Anschlussbelegung des anderen Drehgebers. Das blaue Kabel ist die Masseverbindung zum anderen Drehgeber.
Die Verdrahtung hat sich nicht geändert. Ich habe sie hier nur nochmals dokumentiert, weil die Verdrahtung der Drehgeber nicht ganz einfach ist. Bei diesem Aufbau kam ein von Hand mit einem Edding 3000 Filzstift nachgemalte Platine zum Einsatz. Für die Verdrahtung kamen die Drähte eines Netzwerkkabels zum Einsatz, weil ich davon im Überfluss besitze und sie farblich gut zu unterscheiden sind.
Dieses Mal kommen Steckverbinder konsequent zum Einsatz, was den Austausch der Komponenten, insbesondere der DDS-Module, sehr vereinfacht. Vorsicht beim Einstecken des DDS-Moduls. Steckt man es falsch herum ein, entsteht ein Kurzschluss der Stromversorgung und das DDS-Modul ist danach defekt. Es liefert kein Signal mehr.
Ausgangsspannungen des Sinus-Signals in Abhängigkeit von der Frequenz:
100 kHz, 1 Vss
1 MHz, 1 Vss
10 MHz, 800 mVss
20 MHZ, 600 mVss
40 MHz, 300 mVss
65 MHz, 100 mVss
Gemessen mit einem Tektronix 454 (Grenzfrequenz 150 MHz). Über die Ausgangsspannungen war ich enttäuscht. Die Verwendung eines 50-Ohm-Widerstand als Last hat auch nicht viel geholfen. Dabei zeigte sich, dass die Impedanz nur bei etwa 30 MHz 50 Ohm beträgt.
70MHz-Signal auf einenTektronix 454. 1 Kästchen = 50 mV
1kHz-Signal, etwa 1 Vss.
Rechtecksignal, etwa 500 mVss bei 1 MHz. Die Ursache der Überschwinger sind im nachfolgenden Bild erklärt.
Für die Messung des Rechtecksignals hatte ich den Masseanschluss des 1:10-Tastkopfs allerdings nicht optimal angeschlossen, wodurch sich das Überschwingen erklären lässt. Sie können durch die lange Masseleitung auftreten.
28-MHz-Sinus-Signal auf einem Tektronix 454 mit 1:10-Tastkopf, mit dem ich alle „Messungen“ vorgenommen habe. Der 454 hat eine obere Grenzfrequenz von 150 MHz, der des Tastkopfes leider nur 100 MHz.
Frequenzgenauigkeit: Dazu hatte ich den AD9850 mit dem AD9851 direkt mit einem Zweikanal-Oszilloskop verglichen. Bei 10 MHz lag die Abweichung bei 49 Hz. Bei 1 MHz waren es etwa 4,5 Hz. Genauer kann ich nicht messen. Wer die Frequenz ganz genau haben möchte, kann die Software anpassen.
Verdreht man die Frequenz sehr schnell mit dem Drehgeber, kann der AD9851 der Frequenzeinstellung nicht mehr folgen. Die Anzeige stimmt dann nicht mehr mit der tatsächlichen Frequenz überein. Es reicht dann ein Verdrehen mit moderater Geschwindigkeit, damit die Anzeige wieder mit der Frequenz übereinstimmt.