DDS синтезатор передатчика

[GM]

кто-то из коллег успешно использовал синтезатор для работы на диапазоне 472 кГц с опорником 13 МГц

Ну, можно и так, хозяин - барин...

А вот ещё. У вас 2-й гетеродин на 500 кГц тоже сделан на меандре (Радио-2011-12-57), но потом вы зачем-то ставите кварцованный генератор и синхронизируете этим меандром, схема же существенно усложняется. Здесь  http://136.su/index.php/topic,363.0.html я привел форму и спектр сигнала гетеродина на 500 кГц (16 выборок/период), реализованного на МК, его и фильтровать-то не надо. Надеялся, что хотя бы с вами можно тему обсудить, но никто-таки не заинтересовался :-(.

Тоже приведу пример, но обратного свойства. Сейчас для своего товарища отрабатываю алгоритм управления синтезатором на одном чипе (ADF4351, 35-4400 MHz, пока достиг точности установки не хуже 300 Гц за 100 мкс). Так вот, там выход меандр (это 2 выборки на период). Да, синтезатор широкополосный, но и спектр безобразный, в связи с чем товарищ планирует ставить октавные фильтры, достаточно сложные, чтобы получить чистый спектр.

Ну а звуковые 3 кГц...второй гармоники как правило нет, а третья - 9 кГц, писюковые пищалки уже и не воспроизводят как следует и ухо хуже слышит...Там можно и меандр подавать.

Да, а вот Сергей RA1ADF со своим меандром на 136 кГц давит приемник на 2135 кГц, 15-я гармоника как я понимаю...

[rn3aus]

но потом вы зачем-то ставите кварцованный генератор и синхронизируете этим меандром

Дело было в обратном порядке: сначала был собран приемник (прототип) с кварцевым опорником. Эксплуатация показала, что его стабильности недостаточно, плывет (точнее есть небольшие флуктуации, так что на спектрограмме принимаемые сигналы были как шерстяная нить - мохнатые). В то время Андрей EW6GB изобрел синтезатор приемника, который я повторил на доступной мне в тот момент элементной базе (другой МК). Подключил его к приемному тракту и был обрадован отличным приемом. Соответственно, схему не стал кардинально менять, когда изготовил уже не макет, а настоящую конструкцию, которая и была опубликована в Радио. Так что мои конструкции и статьи - это скорее заметки из серии "Мой путь в ДВ эфир". Они все проверенно работают, но, конечно же, можно было бы сделать и по-другому и лучше.

[rn3aus]

Обновленная версия управляющей программы DDS_Ctrl версия 12.0.0.0:
http://rn3aus.narod.ru/dds_tx/DDS-ctr_v12.0.0.0.zip

В этой версии доработан режим EbNaut - приведен к современному состоянию по кодам и crc.
Также введена ранее нереализованная (забыл) возможность выбора длины CRC.

[GM]

Александр,

Несколько мелких замечаний.

1) В схеме DDS (рис. DDS-137beacon) применена матрица R-2R, однако R=10 к а 2R=22 к. Поправьте, пожалуйста.

2)  В схеме DDS внешний генератор G1 должен быть подключен к XTAL1 (нога 5). Поменяйте местами Х1 и Х2, пожалуйста.

3) Лучше убрать конденсатор С6 между генератором G1 и XTAL1, стабильность частоты возрастёт.

4) Как-то странно у вас в программе вычисляется фаза PSK долго и, скорее всего, неточно. Есть же простой способ-установить адрес в таблице, или он по какой-то причине неприемлем?

5) Ну и совсем мелкое. В программе в комментариях у вас используется слово adder, что по-английски значит гадюка. Поправьте, пожалуйста.

[rn3aus]

1) В схеме DDS (рис. DDS-137beacon) применена матрица R-2R, однако R=10 к а 2R=22 к. Поправьте, пожалуйста.

2)  В схеме DDS внешний генератор G1 должен быть подключен к XTAL1 (нога 5). Поменяйте местами Х1 и Х2, пожалуйста.

3) Лучше убрать конденсатор С6 между генератором G1 и XTAL1, стабильность частоты возрастёт.

4) Как-то странно у вас в программе вычисляется фаза PSK долго и, скорее всего, неточно. Есть же простой способ-установить адрес в таблице, или он по какой-то причине неприемлем?

5) Ну и совсем мелкое. В программе в комментариях у вас используется слово adder, что по-английски значит гадюка. Поправьте, пожалуйста.

Спасибо за столь внимательный анализ этой скромной конструкции 

Попробую ответить:
1) матрица r-2r. В журнальном варианте так и есть 10 и 20 кОм. Однако в исходной схеме, как она у меня реализована, стоят вот такие величины: 10 и 22 кОм. Объяснение простое - набор резисторов , что продается в чипе-и-дипе, содержит ряд Е3, там 20 нет, только 22 к. Поставил их. Оказалось - неточность матрицы ни на что особо и не влияет, сигнал дальше в УМ все равно превращается почти в меандр. А точность установки частоты и джиттер вроде и не изменились (у меня есть реализации и с точной матрицей). Кстати, при подготовке статьи к публикации в журнале Радио меня тоже за это ругали. 
2) Это верно, на 5 ноге Х1. (В журнальной версии напечатано правильно.)
3) так как-то спокойнее. Опорники бывают разные, в том числе может на выходе сидеть постоянный уровень, который не понравится микроконтроллеру.
4) по таблице не точно да и не совсем очевидно (мне). В данном случае к аккумулятору фазы добавляется многоразрядная константа, вычисленная внешней программой для данной рабочей частоты. При этом можно добавить абсолютно любую в том числе и маленькую фазу, что бывает нужно для компенсации убегания фазы за время прерываний для когеррентных режимов.
5) гоогле переводчик дает перевод "сумматор" и указанное Вами значение (viper). В обратную сторону сумматор оно также переводит как adder. Не доверяя своим познаниям я доверился гуглу.

[GM]

1) Никто вас не подозревает в отсутствии технических знаний, но и так выкручиваться не следует.

2) Тремя постами выше вы опубликовали схему DDS-137beacon_CW.JPG, в которой вам указали на несоответствия номиналов. В ответ вы привели пример схемы из журнала Радио, к которой все номиналы правильные. Ну так и опубликовали бы её вместо неправильной, зачем публиковать неверную схему?

3) Применённый ЦАП на основе матрицы R-2R всего навсего 8-разрядный, значит, точность выходного напряжения порядка 1/256 составляет 0.39%. Соответственно, сопротивления резисторов по точности должны быть не хуже. Точность ваших резисторов (22-20)/20 составляет 10%, что конечно не лезет ни в какие ворота.

4) Ну что вы всё выдумываете. Ваш опорник запитан от 5В, как и МК. Какой-такой уровень может не понравиться микроконтроллеру? А то, что вы подаёте ваши 12.8 МГц относительно нуля, т.е. одна половинка синуса отрицательная, а вторая половинка положительная, вас это не смущает? Но это как раз ненормально, на входы МК можно подавать абсолютные напряжения от -0.5В до +5.5В.

5) По таблице как раз можно получить точно 180 градусов и для любой генерируемой частоты, всего одна команда ассемблера.

6) Давайте я вам тоже доверюсь, переведите ваши "32 bit adder mode for precision frequency".

[rn3aus]

Дорогой, уважаемый GM!

Попробую объяснить еще раз.

2) и 3) Пожалуйста, не нужно повторять ошибку неопытных разработчиков (это не про Вас): требовать точности компонентов в 0.39 % (где их наш коллега-длинноволновик, живущий в деревне, станет искать? Он просто не станет и делать такую капризную конструкцию). С чего Вы взяли, что это в самом деле необходимо? Будут ступеньки на характеристике?
И что же?
Так вот требовать эту супер-точность там, где она абсолютно не нужна и не вытекает из требований назначения - это грубое заблуждение и ошибка. Инженерной точности в 10% хватает для отличной работы устройства. Поэтому схема правильная, ее не надо исправлять, и можно ставить 10 кОм и 22 кОм. Как можно ставить 10 кОм и 20 кОм, если последние у радиолюбителя есть. Но специально за ними гнаться не обязательно, подойдет и широкодоступный ряд Е3.

4) Схема универсальная, она может применяться не только один-в-один, но как многие и сделали - со своей имеющейся спецификой. Кто-то ставил в качестве опорника генератор от военной радиостанции, кто-то ставил самодельный кварцевый генератор-термостат. У них на выходе может быть что угодно. Даже просто подключая разъем к такому внешнему опорнику можно случайно кое-что коротнуть. Вот для этого и нужно всего лишь поставить разделительную емкость. Хотите еще более защититься - поставьте последовательно токоограничивающий резистор, чтобы не пострадали защитные диоды на входе МК.

5) О фазе. И что Вам даст инверсия на 180 градусов по таблице? Сколько тактов занимает обработка прерывания и на сколько за это время уйдет истинная фаза? А если нужно 90 градусов? А если я медленную речь в режиме ФМ передаю? А как сформировать, например, сдвиг в 180,1 градуса? Ваш вариант, увы, вносит слишком много ничем не обоснованных ограничений. А что в замен?

6) Смысл фразы: "режим 32-х битного слагаемого для прецизионной частоты".
Немцы вон давеча читали и все поняли... 

Извините, если Вас чем-то задел, мы же коллеги-радиолюбители!

Ну а "выкручиваться", "все выдумывать" - поверьте, эта конструкция пока рождалась - так много чего было проверено и доведено, чтобы оно работало хорошо и точно у любого желающего во всех режимах. В ней нет (или мало) лишнего и случайного.  Сомневаюсь, что можно сделать более универсальную и простую машинку для наших целей. Ее основа была заложена очень умными людьми - Jesper Hansen и Андрей EW6GB!

[GM]

Хочу вас огорчить, у вас там в программе ещё и таблица синуса не совсем синус :-). Да и смещен он...

Что касается цапа, то уровень цифровых внеполосных шумов, их ещё называют спуры, теоретически равен LSB/sqrt(48). Как видите, он впрямую зависит от младшего значащего разряда цапа и не зависит от fS. Если вы увеличиваете LSB неправильно выбранной матрицей, то уровень спуров возрастает. Далее, цифровой шум "размазывается" по всей полосе 0-fS, в первом приближении равномерно. Чтобы его уменьшить, стараются увеличить частоту выборок. Скажем, для вашего случая fS=12.8/11=1.16 МГц, а я предлагаю увеличить до 20. Тогда полоса равна 20/8=2.5 МГц, то есть уровень цифрового шума будет понижен вдвое.

По фазе. Речь шла о PSK, а там только 180 градусов. Ну ещё может быть 90 и 45.

А слагаемое по-английски - addend. Я сам не знал, только-только выяснил. Немцам расскажите :-).

Ну вот, а "пугать" меня громкими фамилиями не надо, прогресс не останавливается. С Хансеном я одно время переписывался, даже показал ему как в DDS уменьшить число тактов МК до 8, а потом и до 7. Кстати, сейчас я могу сделать программный DDS с 5 тактами в одной схеме, а в другой - с 4 тактами на выборку.

[rn3aus]

По предложению Александра R7NT в программе управления DDS_ctrl добавлена возможность калибровки DDS.
Для этого нужно зайти в меню Device->Calibration...
Откроется окошко, в котором будет показана (или можно вручную ввести) установленная частота синтезатора (то есть та, что отображается программой в зоне установки частоты).
В другое поле нужно ввести фактическую частоту - измеренную как можно точнее каким-либо способом.
Нажав ОК, в третьем поле получим уточненное значение опорного генератора синтезатора. Его можно сохранить в ини-файл кнопкой.
При этом еще будет сформирован файл dds_round_freq_list.txt
В нем будет приведен перечень более-менее "круглых" частот синтезатора (то есть целых или имеющих один знак после запятой с точностью до микрогерца) в диапазоне 135700-137800 Гц. Это может быть полезно для выбора точной частоты передачи в ebnaut.
Естественно, этот перечень будет различным в режиме 32 бита и 24 бита. Для вычисления используется та разрядность, которая в текущий момент установлена в программе.

Архив с новой версией здесь: http://rn3aus.narod.ru/dds_tx/DDS-ctr_v12.1.0.0.zip

[R7NT]

Александр, спасибо! очень оперативно
Думаю всегда желательно знать свою действительную частоту TX с максимально возможной точностью вне зависимости от моды
Я калибруюсь на передачу через OP32 по сайту OPDS Маркуса DF6NM - при маленьком дрифте моей частоты, по его данным можно выставиться с точностью до .000Hz. Я правильно понимаю, что mesured value of frequency можно в этом случае выставить с такой же точностью .000Hz , указав через запятую?
В конце концов можно его попросить более точное значения моей частоты померить

[rn3aus]

да, можно вводить хоть десяток цифр после запятой. Для разделения целой и дробной части нужно использовать запятую.

[rn3aus]

И еще на всякий случай выкладываю обновленную схему и печатку. Здесь усовершенствован выходной каскад, он сделан двухтактным класса АВ. Выход каскада для "электробезопасности" решил развязать трансформатором. На выходе П-фильтр, номиналы которого рассчитаны на диапазон 137 кГц.  Сигнал на выходе синусоида, все работает хорошо и настройки почти не требует. Красным выделены цепи, устанавливаемые дополнительно по сравнению с самой-самой первой схемой, на цвет можно не обращать внимания ))
Если синтезатор работает на удвоенной частоте, либо на диапазоне 470 кГц, то, конечно, номиналы фильтра нужно уменьшить.

[rn3aus]

Сегодня удалось померить параметры нашего ДДС на хорошем приборе.
Синтезатор работал на частоте 137500, то есть по центру опдс окна. В качестве опорника используется рубидиевый генератор на 10 МГц (6,6 отсчета на период).
Вот какие спектры получаются у синтезатора на выходе:
панорамы 5 кГц, 100 Гц и весь ДВ-диапазон 135.7-137.8

Как видим, уровень спуров не хуже -75 дБ.

[rn3aus]

А теперь посмотрим, что делается в более широкой полосе обзора. Можно ли этот синтезатор передатчика использовать также в качестве первого гетеродина в супергетеродинном приемнике или для приемника прямого преобразования?

Частокол спуров с уровнем до -45 дБ. Такой гетеродин для приемника использовать нежелательно...
Для передатчика - можно, так как сильные спуры далеко от рабочей частоты и будут подавлены резонансной антенной системой.
Если же даже ничего не будет подавлено: уровень побочных излучений для максимально разрешенной в нашей стране 1 Вт EIRP составит не более -45 дБ от 1 Вт =  0.00003 Вт что значительно меньше разрешенного уровня побочек в 50 мВт (0.05 Вт).
Так что работайте спокойно на нашем синтезаторе! 
 
На днях померяю, как обстоит дело с синтезатором приемника, где есть фапч....

[GM]

Какой синтезатор вы обмеряли в посте 162 и какой в посте 163? Ну и в посте 163 для сравнения неплохо бы показать те же масштабы развертки, что и для первого случая. Потом, почему гетеродин в полосе сигнала? У вас что, нулевая ПЧ?