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17.10.2023
Dieser Funktionsgenerator basiert auf einem DDS-Modul mit einem AD9851 und einem Arduino-Projekt. Die Bauteile sind zum Beispiel bei Ebay erhältlich. Mit einer etwas abgeänderten Firmware lässt sich auch der AD9850 einsetzen, der allerdings nur ein Signal bis 40 MHz liefern kann. Das Projekt begann bei mir schon 2016 und ist nur durch den Einbau in ein Gehäuse (vorläufig) abgeschlossen.
Das Projekt hat seinen Ursprung von http://www.vwlowen.co.uk/arduino/AD9850-waveform-generator/AD9850-waveform-generator.htm, dessen Autor die Firmware schrieb, die ich lediglich mit kleinen Änderungen für den AD9851 abwandelte. Auf dieser Seite ist das Projekt vollständig für den AD9850 beschrieben. Zu dem gibt es einen Leiterplattenentwurf. Meinen besten Dank an den Entwickler der Firmware. Die AM-Modulation habe ich nach einer Applikationsschaltung hinzugefügt.
Der Funktionsgenerator kann Sinus- und Rechtecksignale liefern. Die nahezu perfekte AM-Modulation funktioniert auf Grund des notwendigen Ringkern-Übertragers von etwa 100 kHz bis 20 MHz. Zum Einsatz kommt ein kleiner roter Amidon-Ringkern, der trifiliar mit etwa 30 cm Draht bewickelt wurde. Weitere Experimente stehen aus, um eine optimale Lösung zu finden.
Angefangen hatte ich mit dem Projekt im Jahr 2016. Dieses Jahr hatte ich mich dazu entschlossen die fertig aufgebaute Platine in ein Gehäuse zu verpacken.
Obiges Video: Einschalten und Bedienung des DDS-Generators
Beschrieben ist das Projekt unter folgenden Links:
. http://www.vwlowen.co.uk/arduino/AD9850-waveform-generator/AD9850-waveform-generator.htm
. https://elektronikbasteln.pl7.de/ad9850-sinus-dds-atmega328-arduino
. https://elektronikbasteln.pl7.de/ad9851
. https://www.wumpus-gollum-forum.de/forum/thread.php?board=58&thread=446
Manches ist etwas ungewöhnlich, da ich das nahm, was vorhanden war. Der Netztrafo liefert etwa 20 Volt, die auf 12 Volt stabilisiert werden und dann auf 5 Volt. Hinter dem Brückengleichrichter sind 18 Volt, die das Relais für die Umschaltung von AM auf Sinus benötigt. Der kleine Ringkern-Übertrager ist für Niederfrequenz von 1 Hz bis 100 kHz nicht geeignet, und muss deshalb umgangen werden. Dazu ist das Relais 2 x Um da. Ob die Gleichtaktdrossel gegen einströmende HF aus dem Stromnetz ist, weiß ich nicht. Sicher ist sicher. Ebenso die Antibrumm-Kondensatoren parallel zu den Dioden des Brückengleichrichters.
Die Leuchtdioden sind nur etwas fürs Auge. Da noch Platz auf der Frontplatte war, kamen sie zum Einsatz. Bei AM leuchtet die grüne und die gelbe ist an, wenn der Netzschalter an ist. Die Feinsicherung ist im Netzkabel eingelötet und mit Schrumpfschlauch isoliert. Es ist sehr unwahrscheinlich, dass sie je durchbrennen wird. Ich glaube der Netztrafo käme sogar ohne Sicherung aus.
Die Ausgangsleistung ist so gering, dass man ihn direkt mit dem Antenneneingang und der Erde eines alten AM-Röhrenradios verbinden muss. Die Klangqualität ist für meine Ohren auf AM perfekt. Keine Verzerrungen, kein Brumm, kein Rauschen. Das Audiosignal stammt vom PC, der das Audiostreaming, z.B. vom Deutschlandfunk, liefert. Dann kann man wie in alten Zeiten auf denselben Frequenzen die Mittelwellenrundfunkstationen hören.
Das Gehäuse hatte ich vor über 20 Jahren auf einem Amateurfunkflohmarkt erworben. Jetzt kam es endlich zum Einsatz. Die Frontplatte wurde durch zweilagiges Epoxi-Leiterplattenbasismaterial ersetzt, weil es sich für den großen Durchbruch des Displays mit der Knabberzange leichter bearbeiten lässt. Anschließend erfolgte eine Lackierung mit hochglänzenden, grauen Acryllack aus der Spraydose.
Beinahe wäre das Projekt gescheitert, denn nach einigen Jahren der Lagerung war das DDS-Modul defekt und funktionierte nur zeitweise. Nachdem ich es mit der Heißluftpistole auf etwa 70 Grad Celsius aufheizte, war der Fehler verschwunden. Das Modul habe ich für einen Stresstest auf -18 °C abgekühlt und es funktionierte immer noch einwandfrei.
Noch etwas darf ich nicht verschweigen. Das Rechtecksignal des DDS-Moduls stört etwas den Sinus. Das Rechtecksignal lässt sich mit dem Trimmpoti des DDS-Moduls abschalten.
Erzeugt man das AM-Signal ohne den HF-Übertrager, ist die eine Hälfte des AM-Signals abgeschnitten:
Weitere Oszillogramme:
Nachtrag vom Juli 2024: Das nie endende Projekt. Der Sinusgenerator hat nun einen NF-Ausgang mit Hilfe einer kleinen Audio-Endstufe, aufgebaut mit einem TBA820M, und einem Lautsärke-Poti bekommen. Somit kann der DDS-Generator auch als Tongenerator genutzt werden. Nachfolgend ein paar Fotos von der Erweiterung.
