Zaloguj się
Wszystkie
28 października 2025
24
Generator ten zbudowałem, ponieważ do mojego Q-Metera (Silicon Chip, styczeń 2023; www.siliconchip.au/Article/15613) potrzebowałem źródła sygnału o częstotliwości 100 kHz...25 MHz i poziomie około 0 dBm. Wielu z Was ma już zapewne odpowiedni generator sygnałowy, taki jak ten, o którym wspominałem na początku (www.siliconchip.au/Article/15306). Postanowiłem jednak zbudować nowy generator, prostszy, który spełni zadanie, a będzie miał minimalną liczbę elementów i niższą cenę.
Najrozsądniejszą opcją jest generator DDS. Dobrym układem scalonym DDS jest Analog Devices AD9834, ale kosztuje 27 dolarów – nie licząc kosztu dostawy. O wiele bardziej sensowny jest zakup gotowego modułu. Moduł kosztuje mniej i zawiera już większość niezbędnych towarzyszących elementów. Użycie takiego modułu odciąża projektanta od żmudnej pracy.
Sporo odpowiednich modułów DDS można znaleźć na AliExpressie i innych podobnych portalach. Ja użyłem moduł ze strony www.siliconchip.au/link/abjo i mogę go polecić. Przypis redaktora: moduł spod podanego linku nie jest oferowany w Polsce. Na AliExpressie są inne typy modułów z AD9834. Moduł taki jak użyty w projekcie znaleziono na stronie sklepu Fruugo.pl (https://www.fruugo.pl/search/?q=ad9834) i na Amazonie (https://www.amazon.pl/generatora-generator-sinusoidalne-trójkąty-kwadratowych/dp/B08FX1B4TP).
Moduł sam z siebie nie robi nic. Ma 10-pinowe złącze, przez które należy go zasilić i sterować. Zaprojektowanie układu sterującego zajęło mi tylko chwilę. Układ zawiera mikrokontroler z małym wyświetlaczem pokazującym częstotliwość oraz pokrętło do jej ustawiania. Użyłem tego samego wyświetlacza i takiego samego wzornictwa jak w przypadku miernika Q-Meter, poprzedniego projektu generatora sygnału oraz innych podobnych projektów.
Szczegóły układowe
Mikrokontroler IC1 to układ ATmega168 lub ATmega328 w obudowie DIP o 28 wyprowadzeniach. Szybkość działania nie jest krytyczna, więc używam wewnętrznego generatora zegarowego RC 8 MHz i kwarc zewnętrzny nie jest potrzebny. Wyświetlacz jest tego samego typu, co w innych moich projektach – OLED o rozdzielczości 128×64 px, oparty na SSD1306. Częstotliwość jest zmieniana enkoderem obrotowym z wbudowanym przyciskiem.
Mikrokontroler odświeża zawartość wyświetlacza poprzez dwuprzewodową magistralę I²C z rezystorami podciągającymi o typowych wartościach 4,7 kΩ. Zaciski enkodera obrotowego są podciągane do „plusa” również przez rezystory 4,7 kΩ i mają kondensatory 100 nF i 470 nF, tłumiące drgania styków. Różne stałe czasowe ułatwiają mikrokontrolerowi niezawodne wykrywanie obrotów enkodera.
Generator może być zasilany z dowolnego zasilacza wtyczkowego 5 V, ale ponieważ pobór prądu nie jest duży, zdecydowałem się użyć dwóch ogniw AA i impulsowego stabilizatora podwyższającego („boost”) REG1, wytwarzającego napięcie 4,4 V DC. Zastosowałem ten sam układ scalony – MCP1661 lub MP1541 – którego użyłem w moim mierniku LC (Silicon Chip, listopad 2022 r.; www.siliconchip.au/Article/15543; EdW 7/2025).
Dlaczego 4,4 V a nie 5 V? Dzięki temu pobór prądu jest nieco niższy, co wydłuża żywotność baterii. Stabilizator impulsowy działa, dopóki każde z ogniw AA daje napięcie nie niższe niż 1 V. Napięcie wyjściowe stabilizatora jest wyznaczone przez stosunek rezystorów 330 kΩ i 120 kΩ w obwodzie sprzężenia zwrotnego. Stabilizator utrzymuje potencjał pinu FB na poziomie 1,25 V. A ponieważ 1,25 V∙(330 kΩ/120 kΩ+1)=4,4 V, więc po załączeniu zasilania napięcie na katodzie D1 będzie rosło, aż osiągnie 4,4 V, a następnie REG1 będzie dostosowywał swój cykl pracy, aby poziom ten utrzymać. Wyłącznik zasilania (S1) znajduje się na płytce, co ułatwia budowę układu.
Moduł AD9834 jest zasilany i sterowany przez IC1 poprzez 10-stykowe złącze CON1. Moduł ma wbudowany oscylator 75 MHz, więc maksymalna częstotliwość wyjściowa (częstotliwość Nyquista) wynosi połowę tej wartości, tj. 37,5 MHz, lepiej jednak pracować z niższymi wartościami. Jako górną granicę wybrałem 25 MHz.
Jeśli chodzi o zakres dolny, to Q-Meter wymaga minimalnej częstotliwości 100 kHz, ale moduł AD9834 może wytwarzać częstotliwości począwszy nawet od 1 Hz. Zdecydowałem, że sensowna granica dolna to 10 Hz, dzięki czemu generator obsługuje pełen zakres częstotliwości akustycznych.
Rozdzielczość generatora sygnału wynosi 1 Hz. Naciskanie przycisku enkodera powoduje przełączanie między wielkościami kroku 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz, 100 kHz i 1 MHz. Po włączeniu zasilania obowiązuje domyślny krok 1 MHz.
CON4 to standardowe dla mikrokontrolerów AVR gniazdo „goldpin” o sześciu wyprowadzeniach w rastrze 2,54 mm. Jeśli zostanie zamontowane, umożliwi programowanie IC1 „w układzie”. Jest też opcjonalny szeregowy interfejs uruchomieniowy na złączu CON3. Jeśli interfejs nie będzie używany, można nie montować MOSFETa Q1 i jego rezystora podciągającego 1 kΩ. Samo złącze CON3 powinno zostać zamontowane, ponieważ jest używane również do uruchamiania kalibracji poprzez zamknięcie wyłącznika S2 lub zwarcie styków 1 i 3 złącza.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
