Generator sygnału RF 100 KHz-600 MHz na DDS AD9910 Arduino Shield: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Jak zrobić niski poziom hałasu, wysoką precyzję, stabilny generator RF (z modulacją AM, FM) na Arduino.

Kieszonkowe dzieci

1. Arduino Mega 2560

2. Wyświetlacze OLED 0,96"

3. DDS AD9910 Arduino Shield

Krok 1: Instalacja sprzętu

Składam to razem

1. Arduino Mega 2560

2. Wyświetlacze OLED 0,96"

3. DDS AD9910 Arduino Shield

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

Krok 2: Instalowanie oprogramowania

Bierzemy oprogramowanie z tego miejsca i kompilujemy w arduino IDE

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

Krok 3: Regulacja

Na naszej płytce został zastosowany generator 40 MHz, więc dokonujemy takich ustawień

Krok 4: Uzyskujemy wynik znacznie lepszy niż na pokładzie z Chin

Uzyskujemy wynik znacznie lepszy niż na pokładzie z Chin!

Na ekranie na płytce było sporo harmonicznych i fałszywości, a ich poziom sięgał -25 dBm! I to pomimo tego, że zgodnie z dokumentacją Analog Devices do AD9910 poziom harmonicznych nie powinien przekraczać -60 dBm. Ale na tej płycie harmoniczne około -60 dBm! To dobry wynik!

Szum fazowy

Ten parametr jest bardzo ważny i interesujący dla tych, którzy kupują DDS. Ponieważ wewnętrzny szum fazowy DDS jest oczywiście mniejszy niż generatorów PLL, ostateczna wartość jest silnie zależna od źródła zegara. Aby osiągnąć wartości podane w arkuszu danych na AD9910, projektując nasz DDS AD9910 Arduino Shield, ściśle przestrzegaliśmy wszystkich zaleceń firmy Analog Devices: układ PCB w 4 warstwach, oddzielne zasilanie wszystkich 4 linii zasilających (cyfrowe 3,3 V, analogowe 3,3 V, cyfrowe 1,8 V i analogowe 1,8 V). Dlatego kupując nasz DDS AD9910 Arduino Shield, możesz skupić się na danych z arkusza danych na AD9910.

Rysunek 16 pokazuje poziom hałasu podczas korzystania z wbudowanego PLL w DDS. PLL mnoży częstotliwość generatora 50 MHz 20 razy. Używamy podobnej częstotliwości - 40 MHz (x25 Multiplier) lub 50 MHz (x20 Multiplier) firmy TCXO, co daje jeszcze większą stabilność.

A rysunek 15 pokazuje poziom szumu podczas korzystania z zewnętrznego zegara odniesienia 1 GHZ, z wyłączonym PLL.

Porównując te dwa wykresy, na przykład dla Fout = 201,1 MHz i wewnętrznej PLL włączonej przy przesunięciu nośnej 10 kHz, poziom szumu fazowego wynosi -130 dBc @ 10 kHz. A przy wyłączonym PLL i przy użyciu zewnętrznego taktowania, szum fazowy wynosi 145 dBc @ 10 kHz. Oznacza to, że przy użyciu zewnętrznego szumu fazowego zegara o 15 dBc lepiej (niżej).

Dla tej samej częstotliwości Fout = 201,1 MHz, a wewnętrzny PLL włączony przy przesunięciu nośnej 1 MHz, poziom szumu fazowego wynosi -124 dBc @ 1 MHz. A przy wyłączonym PLL i przy użyciu zewnętrznego taktowania, szum fazowy wynosi 158 dBc @ 1 MHz. Oznacza to, że przy użyciu zewnętrznego szumu fazowego zegara o 34 dBc lepiej (niższy).

Wniosek: przy korzystaniu z taktowania zewnętrznego można uzyskać znacznie niższy szum fazowy niż przy użyciu wbudowanego PLL. Ale nie zapominaj, że aby osiągnąć takie wyniki, zewnętrznemu generatorowi stawia się zwiększone wymagania.

Krok 5: Działki

Wykresy z szumem fazowym