2017年 04月 14日 ( 1 )

DDS-AD9834基板(SOL504-1)の詳細

DDS-AD9834基板(SOL504-1)の詳細を紹介します。

●AD9834BRU を使用したDDS基板です。
●AD9834CRU でも同様に使用できると思います。
●取出せる出力は、RF自作用途のサイン波のみで矩形波は取出せません。
●出力回路には LPF が無く、外部に使用用途に応じた帯域の LPF や BPF を付けます。
●オーバークロックは周波数範囲の拡大を期待できますが、チップの仕様をオーバーした
 使い方なので自己責任で挑戦願います。


■DDS-AD9834基板(SOL504-1)
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・電流出力に抵抗を接続した例で、この場合2回路の出力を SIN_OUT_A および
 SIN_OUT_B から取出せます。
・トランス出力の場合は、C1,C2,R2,R3を取付けないでトリファイラ巻のトランスを
 I-A,I-B,OUT および GNDの各端子に接続し、出力は SIN_OUT_B 端子のみです。
・ピンアサインは、中華DDS基板類似ですが矩形波出力端子部(QOUT1,QOUT2)が異なり
 ALC と NC 端子になってるのでご注意下さい。( SOL506-1 とは同じピンアサインです)

■トランス出力の例
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・出力アップのため出力回路にトランを搭載した例です。
・使用用途に合わせ、抵抗出力またはトラン出力を選ぶことが出来ます。

■回路図f0175344_180299.jpg

・AD9834の Data Sheet や諸先輩のブログ記事を参考にしました。
・クロック発振器は、5Vまたは3.3Vのサイズ 7050 または 5032 を使えるよう考慮してあります。
 (最近は、3.3VのSMT品が多いようです)
・5Vの発振器を使用する場合は、U2を搭載しないでR8に0Ω抵抗を搭載します。
・出力レベルをコントロールできる FET(Q1)を使用したALC回路を組込みました。
・ALC回路を使用しない場合は、C12 を0Ω抵抗に変更して Q1,R11,R12,C13 の搭載は不要です。
・電源電圧(Vcc)は、+5Vです。
・出力のトランスは、使用する周波数帯域に応じフェライトビーズなども使用可能でしょう。

■オーバークロックの入力レベル検討
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・100MHz 3.3Vのクロック発振器を使用しましたが、適正なレベルで DDS を
 ドライブできているかの検討を行いました。
・先ずは、クロック発振器の代わりにSGから信号を加え上限周波数をテストしました。
・室温では135MHzで動作するものも有りましたがチップに熱を加えると動作周波数が下がります。
 (ヘアードライヤーでのテストなので定量的ではありません)
・温度も加味すると概ね 115~120MHz 程度が上限のようです。
・クロック発振器の入手性も考慮し、100MHzで使用することにしました。
・SGでの実験で、入力レベルにより出力周波数近傍のノイズレベルが変化することがわかりました。
 (但し、クロック発振器に比べSGのC/Nが悪いため適正レベルがわかりにくい)
・そこで、クロック発振器の電源電圧(Vosc)を変化させ、500kHzおよび1MHz離れたサイドバンドの
 ノイズを測定してグラフ化したのが上の図です。(注:5Vから1.5Vは0.5V刻み
・Vosc 5Vから2V程度までノイズ量に変化が無いので3.3Vで使用しても問題無いようです。
 (Vosc 2V 時は、出力 1.6~2.0Vp-p と推測 --- 正確に測れるオシロを持っていません)
・Vosc 1.5V 以下は急激にC/Nが悪化します。
・AD9834のオーバークロックには、 Radio Experimenter's Blog を参考にさせて頂きました。

■ALC特性例
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・ALC端子に印加する電圧で出力レベルをコントロールできます。
・電流出力に抵抗(R2,R3 --- 51Ω)を接続した場合の特性例です。(最大出力:約-20.7dBm)
・カーブは、FET(Q1)のバラ付きにより異なります。
・RF出力をコントロールしてレベルを一定に保つALC回路に使用することが出来ます。
・未実験ですがAM変調にも使用できそうです。(要検討:C12の値など)

■出力レベル
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・トランス出力時の周波数特性です。
・出力を直接スペアナに接続し、LPF などフィルタは無い状態の特性です。
・1~35MHzを1MHz毎に、スペアナの Max Hold 機能で測定しました。
・30MHzまでは、±1dB以内に収まっています。
・出力レベルは、 AD9851 Data Sheet  の P7 を参考にして回路図の負荷(R1)無しで
 直接スペアナに接続すると -9.1dBm近い出力が得られています。
・使用した測定器は、校正されていない中古品なので数値は目安として下さい。

■出力スペクトラム
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・出力にフィルタが入っていないのでスプリアスが多く見えます。
・使用用途に応じた帯域の LPF や BPF を付けて使用します。

■外形寸法
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・中華DDSとほぼ同じ大きさで、SOL506-1とは同一寸法です。


■ご注意
・この基板はsoltec41が個人的な興味で作ったものであり、使用の結果を保証
 するものではありません。
・RF基板なので使用部品や組立て方で性能が出ない場合があるかも知れません。
・この基板を使った事により不具合が発生しても自己責任として解決願います。




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by soltec41 | 2017-04-14 17:25 | RF基板 | Comments(0)