14 - 03 - 2006
DDS Vobulateur 0 - 40 MHz

(  Modifs en bas de page  )

Voici la description d'une réalisation qui pourra intéresser tous les " OMs "
Il s'agit de la construction d'un vobulateur , piloté par une " DDS" équipée d'un "AD9850 " et de deux  pics 16f84.

Pour des circuits plus recents ( AD9858 avec " fclk " de 1000 MHz, AD9958 et l'AD9956 pll+prescaler + DDS dans un seul boitier) voir chez :
analog device

Voici également une adresse ou l'on trouve une description intéressante et plus performante ,qui   sera également testée plus tard .http://www.dl5mgd.de/dds/AD9951.htm

L'origine du montage , est une description trouvée sur le web et décrite par PA3CKR  il y à déja quelques années et que je remercie pour m'avoir autorisé à mettre cette réalisation à la disposition des OMs francophones sur mes pages perso .
Cet appareil pourra donc être trés intéressant pour régler des filtres par ex et servira également de générateur trés stable de 0 à 40 MHz. La fonction vobulation pourrait également être utilisée dans une application " scanner " pour balayer une petite portion de fréquence dans un RX. Pour ma part, dans un premier temps,cet appareil va me servir pour faire les premiers essais dans un pll trés large bande ( 0.1 à 18 GHz ) en l'utilsant comme référence( 2 à 6 MHz  x 256 x 4 ) dans un ppl à YIG avant de multiplier une dernière fois par 3 dans un autre YIG + filtre YIG .  L'utilisation d'une " DDS " permet donc d'avoir un pas trés faible si nécessaire ( 1Hz ). La fréquence est entrée par le biais d'un clavier 4 X 4 touches , sous le format  xx yyy zzz ( xx=MHz, yyy = KHz , zzz = Hz ) et peut également être réglée avec l'encodeur.  Les touches "ABCD " ont les fonctions suivantes :A = up;  B = down ; C = vobulation ;un deuxième appui sur l'une de ces trois touches arrête la fonction engendrée par le premier appui..  D = menu ; étoile ou dp = raz. Le menu permet d'accèder à 5 fonctions différentes nommées :  01367. en activant la touche " 0 "on aura accès au " pas " à choisir entre 1, 10 100,1000,10000 Hz. En activant la touche " 1 " on aura accés à un facteur de multiplication à choisir entre 1 et 9 . la touche " 3 "permet d'afficher la fréquence pendant la vobulation , ou d'afficher la fréquence centrale pendant la vobulation, ce dernier choix à également pour effet de doubler le " speed " c.à.d. la vitesse de vobulation . La touche " 6 " permet de sauvegarder deux fréquences et la touche " 7 " permet de rapeler ces deux fréquences. Lors de la remise sous tension de l'appareil, la dernière fréquence affichée reviendra automatiquement. Dans l'appareil se trouve également un convertisseur digital - analogique ( 74 HCT 595 ) afin de prélever un signal analogique qui servira à alimenter l'entrée "X " de l'oscilloscope pour servir de " synchro " Le niveau de sortie HF ( approx 1 dBm en sortie de filtre ) ne varie  pas beaucoup sur toute la plage de fréquences . Viennent ensuite les étages " régulateurs " de niveau, en sortie des quels les variations seront trés faibles .Pour ma part je n'ai pas monté les étages régulateurs de niveaux, considérant les variations d'amplitudes acceptables. En mode vobulation, la plage de fréquence minimum balayée est trés faible , ce qui peut être intéressant si l'on utilise cette DDS comme " référence " dans un pll hyperfréquences. A titre d'info, en prenant cette DDS comme référence dans le montage PPL hyperfréquences  décrit sur ce site, on balayera à peine 50 KHz sur 10 GHz !  ( idéal pour surveiller de part et d'autre de la fréquence d'appel SSB sur 3 cm )
Ce montage fonctionne correctement. Il faut rajouter le fait que l' AD9850 est déja quelque peu dépassé, et qu'il est possible actuellement de faire plus performant et surtout plus haut en fréquences. Au niveau des deux 16F84 , l'on pourrait également mettre d'autres " pics " pour éviter d'en utiliser deux . Malheureusement je n'ai pas trouvé beaucoup de montages sur le web ayant une fonction vobulation. Le montage avec l'AD9951 cité plus haut sera tésté prochainement, car il est mieux adapté à une application dans un analyseur de spectre qui est en construction actuellement .


Pour ma part j'ai réalisé l'ensemble sur plusieures platines , mais cela rajoute beaucoup de " filerie "  . Je pense que la "DDS " devrait être sur une platine séparée pour des raisons de " découplage" entre étages . Blinder cette platine ne serait pas superflu non plus . La seule difficulté pour mener à bien cette réalisation est à nouveau la soudure de l' AD9850", car les pattes de ce circuit sont trés rapprochées . La méthode qui consiste à souder toutes les pattes ensemble et d'utiliser ensuite de la tresse à dessouder pour enlever l'étain superflu fonctionne bien , surtout si l'on à fait quelques essais sur des composants "QRT " ou autre. Par la méthode à air chaud + pâte spéciale, il est également possible de mener à bien cette soudure car  les composants supportent plus de chaleur que l'on pourrait croire . Pour le clavier, j'ai simplement collé des poussoirs ensemble à la " super glue " , ce n'est pas tré joli vu de l'arrière................mais cela reste une solution parmi d'autres. L'afficheur est un modèle standard 2 x 16.
Le schéma et le fichier de programmation est téléchargeable ci dessous, ou directement sur le site de l'auteur.
Fichier pdf     ( 150 k  zip )

Les platines au format "ARES " :   AD9850             Key bord            Dac

Voici quelques images de la réalisation .
A noter : le circuit DDS est alimenté par deux " L 7805 " séparés. ( analog-digital ) Cachés par la filerie sur l'image .


image1


image2

image3  

En dessous, la partie alimentation et l'oscillateur 100 MHz ( base de temps DDS)
Cet oscillateur peut être remplacé par un oscillateur " TTL " à quartz et pourrait être monté sur la platine " DDS "


image4

Le filtre passe - bas d'origine ne m'ayant pas donné satisfaction, je l'ai remplacé par un autre que l'on peut voir en dessous. C'est le type  2 qui à été choisi, et qui donne la courbe visible en dessous . Il à été calculé pour 35 MHz car la DDS n'étant piloté qu'à 100 MHz. ( 125 possible )


passbcalcul


passcourbe


Infos complémentaires

Sur le schéma d'origine il y à des modifications à apporter, à savoir : Pour le circuit " AD9850 ", la broche 9 (Clokin) est à mettre au demi potentiel de l'alim, si non il n'y aura aucun signal HF en sortie .   Pour ce faire il suffit de mettre cette brocheà la masse au travers d'une 22 K d'une part et au plus 5v également  par une 22K d'autre part .Cette modification est seulement à faire dans le cas d'une " reférence " ext ( générateur ou oscillateur sinus ext ) Le branchement de l'encodeur est également à modifier comme suit:  Le commun de celui-ci va directement àla masse, les deux autres fils iront aux broches "RB4 et RB5 " du pic.L'autre côté des deux résistances de 22K  qui étaient raccordées à l'encodeur vont ensemble au plus 5 V .

Voila , il ne me reste qu'à souhaiter bonne réalisation aux personnes qui tenterons la construction .Ce montage pourrait également éveiller des interessements pour d'autres utilisations, comme par ex analyseur d'antennes pour les " décamétristes "etc .Notons que le signal de sortie n'est pas vraiment adapté pour une utilisation directe en temps qu'OL pour un RX-TX par ex .
Il vaut mieux dans ce cas de figure passer par un PLL et prendre la DDS comme référence . Le prochain test avec un AD 9951 sera différent, car ce CI permet  une utilisation directe en temps qu'OL , son signal de sortie étant beaucoup plus propre, et en plus il
pourra générer des signaux j'usqu'à 160 MHz
.

20 - 03 - 2009
Voici une modification entreprise par Laurent de F4FDW, et qui améliore sensiblement
les performances de cette "DDS " , pricipalement en mode " vobulation ".
Merci Laurent pour ce travail.

A l'origine la vobulation se faisait par variation de la fréquence, suivant un triangle "équilatéral ". Cela n'était pas trés pratique car  sur l'oscillo  deux courbes étaient visibles, la courbe correspondant à la rampe montante, et celle correspondant à la rampe descendante. En utilisation " analyseur " cela se traduisait par l'affichage de deux "raies " pour un seul signal d'entrée, donc inutilisable. Laurent à  modifié le programme de façon à ce que la fréquence de vobulation varie suivant la forme d'un triangle "rectangle " ( rampe montante ) comme on peut le voir sur le petit croquis ci dessous.
modifs
Suite à cette modification cette DDS est devenue beaucoup plus pratique à l'utilisation et permet aussi son utilisation dans un montage " analyseur de spectre " par ex . Ci dessous 2 exemples d'utilisations en mode vobulation.
modimage
Voici par ex une courbe relevée sur un filtre 1250 MHz , en utilisant le synoptique ci dessus .
courbe1250

Laurent à également adapté la software à un PIC 16F628 téléchargeable ici. (zip )



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