AD9833 – generator funkcyjny DDS

Przyrząd generujący różne kształty sygnału jest często niezbędny w warsztacie elektronika. Firmowe sprzęty są dosyć kosztowne i często ich parametry techniczne przekraczają nasze potrzeby. Istnieje pewna alternatywa rozwiązania tego problemu.

Generator różnych kształtów sygnału wyjściowego często znajduje zastosowanie z warsztacie hobbysty. Mając sygnał sinusoidalny można choćby sprawdzić pasmo przenoszenia jakiegoś wzmacniacza audio lub podając taki sygnał na wejście wzmacniacza zlokalizować usterkę. W praktyce „cyfrowców” generator sygnału prostokątnego również znajdzie zastosowanie – choćby w sprawdzeniu czy licznik działa lub jako „napęd” do budowanych automatów synchronicznych. Aby zbudować taki przyrząd można przykładowo posłużyć się układem ICL8038 – to scalony monolityczny generator funkcyjny (funkcyjny, czyli umożliwiający generację podstawowych przebiegów elektrycznych – jak sinusoida, prostokąt czy trójkąt). Obecnie jest już uznawany za układ wychodzący z użytku, gdyż nawet jego producent nie zaleca go do nowych projektów (rysunek 1).

Układ AD9833

Nowoczesną alternatywą jest zastosowanie układu DDS (DDS – Direct Digital Synthesis – bezpośrednia synteza cyfrowa) o oznaczeniu AD9833 dającym znacząco lepsze wyniki przy porównywalnym koszcie (układu ICL8038 oraz AD9833). Wspomniany układ to programowalny generator przebiegów o niskim poborze mocy, zdolny do wytwarzania sygnałów sinusoidalnych, trójkątnych i prostokątnych. Częstotliwość wyjściowa i faza są programowalne, co umożliwia łatwe dostrajanie (programowanie fazy ma znaczenie jeżeli budowany jest generator przynajmniej dwóch sygnałów o ściśle określonym względnym przesunięciu fazowym). AD9833 wymaga jedynie zewnętrznego generatora fali prostokątnej do jego „napędu” oraz kilku elementów pasywnych (kondensatorów). Maksymalna częstotliwość zewnętrznego generatora wynosi 25 MHz i pozwala osiągnąć rozdzielczość generowanego sygnału wyjściowego około 0,1 Hz (oczywiście zastosowanie mniejszej częstotliwości taktującej pozwala uzyskać większą rozdzielczość kosztem zakresu generowanych częstotliwości). Przy tej częstotliwości taktującej możliwe jest uzyskanie sygnału wyjściowego o częstotliwości nawet 12,5 MHz. Układ DDS ma wewnętrzny układ PLL (powielacz częstotliwości) i rzeczywista częstotliwość taktująca jest 2²⁸ razy większa (stąd przy obliczaniu wartości nastaw dla układu DDS występuje ta stała). Sam układ jest produkowany (Analog Devices) w obudowie MSOP10 charakteryzującej się gęstym rastrem wyprowadzeń, co może stworzyć problem z przylutowaniem go do płytki drukowanej. Pocieszającym jest to, że istnieje możliwość zakupu (w popularnym serwisie aukcyjnym) w wersji niewielkiego modułu, który ma już wyprowadzenia w rastrze 2,54 mm (fotografia 2).

Aby móc się posłużyć tym modułem, niezbędna jest wiedza dotycząca jego budowy. Rysunek 3 pokazuje schemat modułu, który zawiera podstawową aplikację układu AD9833 a jego „styki” są wyprowadzone w postaci złącza typu goldpin o siedmiu kontaktach.

Wśród nich mamy trzy wyprowadzenia do zasilania (VCC, DGND – masa cyfrowa i AGND – masa analogowa, które są zwarte w samym module), wyjście generowanego sygnału (OUT) oraz sygnały wejściowe o charakterze cyfrowym/logicznym do „zaprogramowania” parametrów generowanego sygnału (SDATA, SCLK i FSYNC).
(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w majowym numerze czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 5/2025). Pełną wersję czasopisma znajdziesz pod tym linkiem. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 5/2025 znajduje się tutaj.

Andrzej Pawluczuk
apawluczuk@vp.pl

 

Uwaga! Osoby, które nie są (jeszcze) stałymi Patronami ZE, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając kawę” (10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać – Postaw kawę za:
– jeśli jeden numer ZE – 10 zł,
– jeśli kilka numerów ZE – Własna kwota. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10 zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dodać dedykację/Wiadomość dla Twórcy” i tu zawsze trzeba wpisać, który numer lub numery ZE mamy wysłać na podany adres e-mailowy. Jeśli ma to być numer z tym artykułem trzeba zaznaczyć, że chodzi o ZE 5/2025.
UWAGA!!! E-mail z linkiem do materiałów (Smash) wysyłamy zazwyczaj w ciągu 24 godzin. Czasem zdarza się jednak, że trafia do spamu. Jeśli więc nie pojawi się w ciągu 48 godzin prosimy sprawdzić w folderze spam, a ewentualny problem zgłosić na adres: kontakt@piotr-gorecki.pl.