Gerador de sinal RF 100 KHz-600 MHZ no DDS AD9910 Escudo Arduino: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Como gerar baixo ruído, alta precisão e gerador de RF estável (com modulação AM, FM) no Arduino.

Suprimentos

1. Arduino Mega 2560

2. Exibe OLED de 0,96"

3. DDS AD9910 Arduino Shield

Etapa 1: Instalação de Hardware

Juntar as peças

1. Arduino Mega 2560

2. Exibe OLED de 0,96"

3. DDS AD9910 Arduino Shield

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

Etapa 2: Instalando o software

Pegamos o firmware daqui e compilamos no IDE do arduino

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

Etapa 3: Ajuste

Um gerador de 40 MHz foi usado em nossa placa, então fazemos essas configurações

Etapa 4: Obtemos o resultado muito melhor do que a bordo da China

Conseguimos o resultado muito melhor do que a bordo da China!

Havia muitos harmônicos e espúrios na tela na placa de chine, e seu nível chegou a -25 dBm! E isso apesar do fato de que de acordo com a documentação da Analog Devices para AD9910 o nível de harmônicos não deve ultrapassar -60 dBm. Mas nesta placa há harmônicos em torno de -60 dBm! Este é um bom resultado!

Ruído de Fase

Este parâmetro é muito importante e interessante para quem compra DDS. Uma vez que o ruído de fase intrínseco do DDS é obviamente menor do que o dos geradores PLL, o valor final é altamente dependente da fonte do clock. Para atingir os valores declarados na folha de dados em AD9910, ao projetar nosso DDS AD9910 Arduino Shield, seguimos estritamente todas as recomendações de dispositivos analógicos: layout de PCB em 4 camadas, fonte de alimentação separada de todas as 4 linhas de energia (3,3 V digital, 3,3 V analógico, 1,8 V digital e 1,8 V analógico). Portanto, ao comprar nosso DDS AD9910 Arduino Shield, você pode se concentrar nos dados do datasheet do AD9910.

A Figura 16 mostra o nível de ruído ao usar o PLL integrado no DDS. O PLL multiplica a frequência de um gerador de 50 MHz por 20 vezes. Usamos uma frequência semelhante - 40 MHz (Multiplicador x25) ou 50 MHz (Multiplicador x20) da TCXO, o que dá ainda mais estabilidade.

E a figura 15 mostra o nível de ruído ao usar um clock externo de referência de 1 GHZ, com o PLL desligado.

Comparando esses dois gráficos, por exemplo, para Fout = 201,1 MHz e o PLL interno ativado no deslocamento da portadora de 10 kHz, o nível de ruído de fase é -130 dBc @ 10 kHz. E com o PLL desligado e usando clock externo, o ruído de fase é 145 dBc @ 10kHz. Ou seja, ao usar um ruído de fase de clock externo em 15 dBc melhor (menor).

Para a mesma frequência Fout = 201,1 MHz, e o PLL interno ativado em 1 MHz de deslocamento da portadora, o nível de ruído de fase é -124 dBc @ 1 MHz. E com o PLL desligado e usando clock externo, o ruído de fase é de 158 dBc @ 1 MHz. Ou seja, ao usar um ruído de fase de clock externo em 34 dBc melhor (menor).

Conclusão: ao usar clocking externo, você pode obter ruído de fase muito mais baixo do que usar o PLL embutido. Mas não se esqueça de que, para alcançar tais resultados, requisitos maiores são apresentados ao gerador externo.

Etapa 5: Plotagens

Plotagens com ruído de fase