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Bau- und Bedienungsanleitung
Kurvenformen. Die so erzeugten Abtast-
werte werden einem schnellen Digital/Ana-
log-Wandler (3) zugeführt, der dann die
analoge Ausgangsspannung erzeugt. Im
Idealfall würde im Ausgangssignal aus-
schließlich die Nutzfrequenz f
sein. Die Ausgangsspannung ist jedoch
mit einigen durch die digitale Erzeugung
bedingten Störsignalen behaftet, die sich
durch das Nachschalten eines Tiefpassfil-
ters fast vollständig eliminieren lassen. Die
Störsignale entstehen aus folgenden Grün-
den:
- Die aus dem Speicher ausgelesenen Ab-
tastwerte des Sinussignals werden mit
der Taktfrequenz f
vom DA-Wandler in
t
die analoge Spannung umgesetzt. Da-
durch wiederholt sich laut Fourier-Trans-
formation das ideale Ausgangsspektrum
bei den ganzzahligen Vielfachen der
Taktfrequenz.
- Eine weitere Verunreinigung des Aus-
gangsspektrums entsteht durch die Quan-
tisierung des Signals. Der Aussteuerbe-
reich der Ausgangsspannung ist durch
die DA-Wandler-Auflösung von 10 Bit
in 1024 Stufen aufgeteilt. Dieser Effekt
drückt sich im Hinblick auf die Signal-
qualität als Quantisierungsrauschen aus,
das sich zum Spektrum gleichverteilt
addiert.
- Des weiteren erzeugen die Nichtlineari-
Bild 5: Spektrum des Ausgangssignals
4
täten in der Übertragungsfunktion des
DA-Wandlers ein Störspektrum, das
vorher kaum zu berechnen ist und vom
jeweiligen DA-Wandler abhängt. Diese
Nichtlinearitäten erzeugen im Ausgangs-
enthalten
spektrum die Harmonischen der Grund-
a
frequenz.
Bezieht man all diese Überlegungen auf
das Ausgangsspektrum, so ergibt sich in
etwa der in Abbildung 5 dargestellte Ver-
lauf. Ein Großteil der zuvor erläuterten
Störfrequenzen kann mit Hilfe eines nach-
geschalteten, steilflankigen Tiefpassfilters
entfernt werden, dessen Grenzfrequenz ge-
ringfügig höher als die höchste Nutzfre-
quenz zu wählen ist.
Das DDS-Board DDS-20
Durch Einsatz des hochintegrierten
DDS-Bausteins AD9835 konnte mit rela-
tiv wenigen Bauelementen ein hochwerti-
ger DDS-Generator zur Erzeugung von
Sinus- und Rechtecksignalen realisiert
werden. Das DDS-Board zeichnet sich
durch die in den technischen Daten er-
wähnten Eigenschaften aus.
Die maximale Ausgangsfrequenz wäre
aufgrund des Nyquisttheorems auf die hal-
be Taktfrequenz, d. h. 25 MHz beschränkt.
In der Praxis nutzt man jedoch lediglich
40% der Taktfrequenz (20 MHz). Soll das
Bild 4: Das
DDS-Board nur als Zeitbasis verwendet
Funktionsprinzip
werden, d.h. es wird nur das Rechtecksig-
des Phasen-
nal und kein Sinussignal benötigt, kann auf
Sinus-Konverters
die Bestückung der Sinus-Endstufe AD811,
des Amplituden-Einstellpotis sowie die
negative Versorgungsspannung verzichtet
werden. Im nachfolgenden wird die Bedie-
nung beschrieben.
Bedienung
Die Bedienung des DDS 20 ist einfach
gehalten und erfolgt über 3 Tipptasten,
einen Inkrementalgeber sowie ein Poti.
Als Defaultwerte sind folgende Einstel-
lungen programmiert, die nach dem ersten
Einschalten aktiv sind:
- Frequenz: 1 kHz
- Wobbelfunktion: aus
- Minimale Frequenz: 0,1 Hz
- Maximale Frequenz: 20 MHz
- System-Taktfrequenz: 50,000000 MHz
Frequenzeinstellung
Die Frequenzeinstellung erfolgt über den
Inkrementalgeber und die beiden unter dem
Display befindlichen Tipptasten „<" und
„>". Die Stelle, die mit dem Inkremental-
geber veränderbar ist, blinkt und kann durch
eine der Tasten „<" oder „>" angefahren
werden. Durch Drehen des Inkrementalge-
bers vergrößert oder verkleinert man die
Stelle, je nach Drehsinn. Beim Überlauf
erfolgt ein Übertrag auf die nächsthöhere
bzw. –kleinere Stelle.
Amplitudeneinstellung
Die Amplitude des Sinussignals ist über
das Potentiometer R 6 im Bereich von 0 V
bis max. 4 Vss einstellbar.
Wobbelgenerator
Der integrierte Wobbelgenerator ermög-
licht es, den gesamten Frequenzbereich
von 0,1 Hz bis 20 MHz ohne Umschalten
zu durchfahren. Dabei sind die Parameter
Startfrequenz, Stoppfrequenz und Wobbel-
frequenz einstellbar. Um die Wobbelfunk-
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