HF-Signalgenerator 100 KHz-600 MHZ auf DDS AD9910 Arduino Shield - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Wie man einen rauscharmen, hochpräzisen, stabilen HF-Generator (mit AM-, FM-Modulation) auf Arduino herstellt.

Lieferungen

1. Arduino Mega 2560

2. OLED-Displays 0,96"

3. DDS AD9910 Arduino-Schild

Schritt 1: Hardwareinstallation

Etwas zusammensetzen

1. Arduino Mega 2560

2. OLED-Displays 0,96"

3. DDS AD9910 Arduino-Schild

gra-afch.com/catalog/arduino/dds-ad9910-arduino-shield/

Schritt 2: Software installieren

Wir nehmen die Firmware von hier und kompilieren in der Arduino-IDE

github.com/afch/DDS-AD9910-Arduino-Shield/…

Schritt 3: Anpassung

Auf unserem Board wurde ein 40 MHz Generator verwendet, daher nehmen wir solche Einstellungen vor

Schritt 4: Wir bekommen das Ergebnis viel besser als an Bord aus China

Wir bekommen das Ergebnis viel besser als an Bord aus China!

Es gab viele Oberwellen und Störgeräusche auf dem Bildschirm an Bord von chine, und ihr Pegel erreichte -25 dBm! Und das trotz der Tatsache, dass laut der Dokumentation von Analog Devices zu AD9910 der Oberwellenpegel -60 dBm nicht überschreiten sollte. Aber auf diesem Board Oberwellen um -60 dBm! Das ist ein gutes Ergebnis!

Phasenrauschen

Dieser Parameter ist sehr wichtig und interessant für diejenigen, die DDS kaufen. Da das intrinsische Phasenrauschen von DDS offensichtlich geringer ist als das von PLL-Generatoren, hängt der Endwert stark von der Taktquelle ab. Um die im Datenblatt zum AD9910 angegebenen Werte zu erreichen, haben wir uns beim Design unseres DDS AD9910 Arduino Shield strikt an alle Empfehlungen von Analog Devices gehalten: PCB-Layout in 4 Lagen, separate Stromversorgung aller 4 Stromleitungen (3,3 V digital, 3,3 V analog, 1,8 V digital und 1,8 V analog). Daher können Sie sich beim Kauf unseres DDS AD9910 Arduino Shields auf die Daten aus dem Datenblatt zum AD9910 konzentrieren.

Abbildung 16 zeigt den Rauschpegel bei Verwendung der integrierten PLL in DDS. Die PLL multipliziert die Frequenz eines 50-MHz-Generators mit dem 20-fachen. Wir verwenden eine ähnliche Frequenz - 40 MHz (x25 Multiplier) oder 50 MHz (x20 Multiplier) von TCXO, was noch mehr Stabilität bietet.

Und Abbildung 15 zeigt den Rauschpegel bei Verwendung eines externen Referenztakts von 1 GHZ bei ausgeschalteter PLL.

Vergleicht man diese beiden Kurven beispielsweise für Fout = 201,1 MHz und die interne PLL eingeschaltet bei 10 kHz Trägerversatz, beträgt der Phasenrauschpegel -130 dBc @ 10 kHz. Und bei ausgeschalteter PLL und externer Taktung beträgt das Phasenrauschen 145 dBc @ 10kHz. Das heißt, bei Verwendung eines externen Taktes ist das Phasenrauschen um 15 dBc besser (niedriger).

Für dieselbe Frequenz Fout = 201,1 MHz und die interne PLL, die bei 1 MHz Trägerversatz eingeschaltet ist, beträgt der Phasenrauschpegel -124 dBc @ 1 MHz. Und bei ausgeschalteter PLL und externer Taktung beträgt das Phasenrauschen 158 dBc @ 1 MHz. Das heißt, bei Verwendung eines externen Taktes ist das Phasenrauschen um 34 dBc besser (niedriger).

Fazit: Bei Verwendung von externer Taktung können Sie ein viel geringeres Phasenrauschen erzielen als mit der eingebauten PLL. Vergessen Sie jedoch nicht, dass um solche Ergebnisse zu erzielen, erhöhte Anforderungen an den externen Generator gestellt werden.

Schritt 5: Grundstücke

Plots mit Phasenrauschen