Generatore di segnale RF 100 KHz-600 MHZ su DDS AD9910 Arduino Shield: 5 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Come creare un generatore RF stabile a basso rumore, alta precisione (con modulazione AM, FM) su Arduino.

Forniture

1. Arduino Mega 2560

2. Display OLED da 0,96"

3. Scudo Arduino DDS AD9910

Passaggio 1: installazione dell'hardware

Mettendolo insieme

1. Arduino Mega 2560

2. Display OLED da 0,96"

3. Scudo Arduino DDS AD9910

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

Passaggio 2: installazione del software

Prendiamo il firmware da qui e compiliamo nell'IDE di arduino

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

Passaggio 3: regolazione

Sulla nostra scheda è stato utilizzato un generatore da 40 MHz, quindi effettuiamo tali impostazioni

Passaggio 4: otteniamo il risultato molto meglio che a bordo dalla Cina

Otteniamo il risultato molto meglio che a bordo dalla Cina!

C'erano un sacco di armoniche e spurie sullo schermo a bordo di chine, e il loro livello raggiungeva i -25 dBm! E questo nonostante il fatto che secondo la documentazione di Analog Devices su AD9910 il livello delle armoniche non dovrebbe superare i -60 dBm. Ma su questa scheda le armoniche si aggirano intorno ai -60 dBm! Questo è un buon risultato!

Rumore di fase

Questo parametro è molto importante e interessante per chi acquista DDS. Poiché il rumore di fase intrinseco del DDS è ovviamente inferiore a quello dei generatori PLL, il valore finale è fortemente dipendente dalla sorgente di clock. Per raggiungere i valori indicati nella scheda tecnica su AD9910, durante la progettazione del nostro DDS AD9910 Arduino Shield, abbiamo rispettato rigorosamente tutte le raccomandazioni di Analog Devices: layout PCB in 4 strati, alimentazione separata di tutte e 4 le linee di alimentazione (3,3 V digitali, 3,3 V analogico, 1,8 V digitale e 1,8 V analogico). Pertanto, quando si acquista il nostro DDS AD9910 Arduino Shield, è possibile concentrarsi sui dati della scheda tecnica sull'AD9910.

La Figura 16 mostra il livello di rumore quando si utilizza il PLL integrato in DDS. Il PLL moltiplica per 20 volte la frequenza di un generatore da 50 MHz. Usiamo una frequenza simile - 40 MHz (moltiplicatore x25) o 50 MHz (moltiplicatore x20) di TCXO che offre ancora più stabilità.

E la figura 15 mostra il livello di rumore quando si utilizza un clock di riferimento esterno 1 GHZ, con il PLL disattivato.

Confrontando questi due grafici, ad esempio, per Fout = 201,1 MHz e il PLL interno attivato a un offset della portante di 10 kHz, il livello del rumore di fase è -130 dBc a 10 kHz. E con il PLL spento e utilizzando il clock esterno, il rumore di fase è 145 dBc @ 10kHz. Cioè, quando si utilizza un rumore di fase di clock esterno di 15 dBc migliore (inferiore).

Per la stessa frequenza Fout = 201,1 MHz e il PLL interno attivato a 1 MHz di offset della portante, il livello del rumore di fase è -124 dBc @ 1 MHz. E con il PLL spento e utilizzando il clock esterno, il rumore di fase è 158 dBc @ 1 MHz. Cioè, quando si utilizza un rumore di fase del clock esterno di 34 dBc migliore (inferiore).

Conclusione: quando si utilizza il clock esterno, è possibile ottenere un rumore di fase molto inferiore rispetto all'utilizzo del PLL integrato. Ma non dimenticare che per ottenere tali risultati, vengono presentati requisiti maggiori al generatore esterno.

Passaggio 5: grafici

Grafici con rumore di fase