Generátor signálu RF 100 KHz-600 MHZ na štítu DDS AD9910 Arduino: 5 kroků

2025 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2025-01-23 14:38

Jak vyrobit nízkošumový, vysoce přesný a stabilní RF generátor (s AM, FM modulací) na Arduinu.

Zásoby

1. Arduino Mega 2560

2. OLED displeje 0,96"

3. DDS AD9910 Arduino Shield

Krok 1: Instalace hardwaru

Dát to dohromady

1. Arduino Mega 2560

2. OLED displeje 0,96"

3. DDS AD9910 Arduino Shield

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

Krok 2: Instalace softwaru

Vezmeme firmware odtud a zkompilováme v arduino IDE

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

Krok 3: Úprava

Na naší desce byl použit generátor 40 MHz, takže provádíme taková nastavení

Krok 4: Získáme výsledek mnohem lepší než na palubě z Číny

Získáme výsledek mnohem lepší než na palubě z Číny!

Na obrazovce na palubě z čínštiny bylo mnoho harmonických a falešných a jejich úroveň dosáhla -25 dBm! A to navzdory skutečnosti, že podle dokumentace Analog Devices k AD9910 by úroveň harmonických neměla překročit -60 dBm. Ale na této desce jsou harmonické kolem -60 dBm! To je dobrý výsledek!

Fázový šum

Tento parametr je velmi důležitý a zajímavý pro ty, kteří si kupují DDS. Protože vnitřní fázový šum DDS je zjevně menší než u generátorů PLL, konečná hodnota je vysoce závislá na hodinovém zdroji. Abychom dosáhli hodnot uvedených v datovém listu na AD9910, při navrhování našeho DDS AD9910 Arduino Shield jsme striktně dodržovali všechna doporučení od Analog Devices: rozložení DPS ve 4 vrstvách, oddělené napájení všech 4 napájecích vedení (3,3 V digitální, 3,3 V analogový, 1,8 V digitální a 1,8 V analogový). Při nákupu našeho DDS AD9910 Arduino Shield se proto můžete zaměřit na data z datového listu na AD9910.

Obrázek 16 ukazuje úroveň hluku při použití vestavěné PLL v DDS. PLL znásobuje frekvenci generátoru 50 MHz 20krát. Používáme podobnou frekvenci - 40 MHz (x25 multiplikátor) nebo 50 MHz (x20 multiplikátor) od TCXO, což dává ještě větší stabilitu.

A obrázek 15 ukazuje hladinu hluku při použití externích referenčních hodin 1 GHZ, s vypnutým PLL.

Porovnáním těchto dvou grafů, například pro Fout = 201,1 MHz a interní PLL zapnuté při offsetu nosné 10 kHz, je úroveň fázového šumu -130 dBc @ 10 kHz. A při vypnutém PLL a použití externího taktování je fázový šum 145 dBc @ 10kHz. To znamená, že při použití externího hodinového fázového šumu o 15 dBc lepší (nižší).

Pro stejnou frekvenci Fout = 201,1 MHz a interní PLL zapnutou při offsetu nosné 1 MHz je úroveň fázového šumu -124 dBc @ 1 MHz. A při vypnutém PLL a použití externího taktování je fázový šum 158 dBc @ 1 MHz. To znamená, že při použití externího hodinového fázového šumu o 34 dBc lepší (nižší).

Závěr: při použití externího taktování můžete získat mnohem nižší fázový šum než pomocí vestavěného PLL. Nezapomeňte však, že k dosažení takových výsledků jsou na externí generátor kladeny zvýšené požadavky.

Krok 5: Zápletky

Pozemky s fázovým šumem