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Bau- und Bedienungsanleitung
20-MHz-DDS-Board
DDS 20
Das neue 20-MHz-DDS-Board erzeugt Sinus- und Rechteck-
signale im Frequenzbereich von 0,1 Hz bis 20 MHz. Durch
das DDS-Verfahren ergeben sich sowohl eine ausgezeich-
nete Signalqualität (hoher Nebenwellenabstand) als auch
sehr kleine Frequenz-Einstellschritte. Das DDS-Board ist
universell einsetzbar, z. B. zum preisgünstigen Aufbau
eines hochwertigen Sinus-/Rechteckgenerators oder einer
hochauflösenden Zeitbasis für Kurzwellenempfänger o. ä.
Allgemeines zum DDS-Verfahren
Das DDS-Verfahren (direct digital syn-
thesis, direkte digitale Synthese) erzeugt
Signale auf digitale Weise durch direkte
Digital-Analog-Wandlung und besitzt ge-
genüber allen anderen Verfahren entschei-
dende Vorteile:
- hohe Frequenzgenauigkeit (Genauigkeit
des Systemtaktes)
- sehr kleine Frequenzeinstellschritte im
gesamten Frequenzbereich
- gute Temperatur- und Zeitstabilität
- ein einziger großer Frequenzbereich, d. h.
keine Bereichsumschaltung
- schnelles, phasendurchgängiges Abstim-
men
- kein Frequenzüberschwingen bei Fre-
quenzänderung
Sinus-Signale lassen sich durch den ma-
thematischen Ausdruck a(t) = A • sin (ω • t)
beschreiben. Dieser periodische Kurven-
verlauf lässt sich digital durch Ausgabe
von entsprechenden Digitalwerten (Ab-
tastwerte einer Sinusschwingung) auf ei-
nem Digital- Analogwandler erzeugen. Die
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Technische Daten: DDS 20
Sinussignal
Frequenzbereich: ........................................................................ 0,1 Hz bis 20 MHz
Ausgangsspannung: .............................................................. 0 V bis 4 Vss, R
Nebenwellenabstand: ............................................................ ca. 50 dB bis 10 MHz
Rechtecksignal
Bereich: ...................................................................................... 0,5 Hz bis 20 MHz
Ausgangsspannung: ........................................................ 5 Vss, R
Signalanstiegszeit: .......................................................................................... < 4 nS
Anzeige: ............................................. LC-Display, 8-stellig, mit Funktionsanzeige
Frequenzauflösung: .................... 0,1 Hz im Bereich von 0,1 Hz - 9,9999999 MHz,
Genauigkeit: ..................... softwaremäßig kalibrierbar, ohne Kalibrierung 50 ppm
Wobbelgenerator
Wobbelbereich: .......................................................................... 0,1 Hz bis 20 MHz
Wobbelfrequenz: ........................................................................... 0,1 Hz bis 20 Hz
Weitere Features
- PLL-Faktor: ............................................................................................. 1 bis 100
- Zwischenfrequenz: ................................... 0 bis 2 GHz, addier- oder subtrahierbar
- Programmierung des Frequenz-Einstellbereiches (minimale/maximale Frequenz)
- 10 nichtflüchtige Speicher für Frequenzen
- nichtflüchtige Speicherung der zuletzt aktiven Frequenz
Spannungsversorgung: .................... +7 bis12 V/100 mA und -7 bis -12 V/100 mA
Abmessungen: ..................................................................................... 154 x 64 mm
Phase einer Sinusschwingung (ω • t) reicht
von 0° bis 360° (im Winkelmaß) bzw. von
0 bis 2 π (im Bogenmaß). Sie läuft ram-
penförmig von 0 bis 2 π hoch und springt
dann auf 0 zurück. Abbildung 1 zeigt eine
Sinusschwingung und die zugehörige Pha-
se. Für die Erzeugung des Sinussignals per
DDS wird diese Phase digital über den so
genannten Phasen-Akkumulator erzeugt.
Der zur aktuellen Phase gehörende Digi-
talwert ist in einer Tabelle abgelegt und
wird auf einen Digital-Analogwandler ge-
geben, der dann den entsprechenden Span-
nungswert erzeugt.
Der im DDS-Board eingesetzte Chip
AD9835 beeinhaltet ein komplettes DDS-
System, das gemäß des vereinfachten
Blockschaltbildes (Abbildung 2) näher er-
läutert werden soll. Der direkte digitale
Synthesizer besteht im wesentlichen aus
drei Hauptkomponenten:
1. Phasen-Akkumulator
2. Phasen-Sinus-Konverter (Tabelle mit
Abtastwerten)
3. Digital/Analog-Wandler
Wie bereits erläutert, reicht die Phase
einer Sinusschwingung von 0 bis 2 π.
Der Phasen-Akkumulator (1) ist ein
32 Bit breiter Speicher (Auflösung: 2
4.294.967.296), der in digitaler Form die
aktuelle Phase der zu erzeugenden Sinus-
schwingung enthält. Ist jede Stelle des 32-
Bit-Speichers 0, so entspricht dies 0 Rad,
steht an jeder Stelle eine 1, hat die Phase
2 π Rad erreicht. Während jedes Taktzy-
klus der Taktfrequenz f
wird zum Inhalt
T
des Phasen-Akkumulators der Wert „Del-
ta-Phase" addiert. Der Wert „Delta-Phase"
repräsentiert den Phasensprung in der Si-
50 Ω,TTL-Pegel
I=
1 Hz im Bereich von 10 MHz - 20 MHz
(nur bei Sinussignal erforderlich)
32
=
50 Ω
I=
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