70KHz LF receiver, different waveform and DDS performance


前面的準備功夫已經辦妥, 接下來就是繼續試驗, 玩具有趣的地方, 是慢慢地延伸, 慢慢地學習或觀察之前不知道的或不懂的範疇, 可發掘越來越多自己不知道的事情.

太陽底下無新事, 卻是路不經不知難, 再次, 人家做過的, 自己不一定能重現, 原因很多, 簡單蓋括就是, 時移世易, 白話說來, 就是時間不同, 地點不同, 物件不同. 行家覺得是小菜, 但是俺是生平頭一遭玩 “DDS" 和觀察 SINE WAVE.

 

看看這次有何新發現, 借用源作者的圖片及資料, 他說, 用 AT90S2313, 11.0529MHZ XTAL 產生的 DDS 波形, 100KHZ 還是很好看

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_minidds_waveform.jpg

 

不過俺的試驗結果, 1KHZ 就是好看的波形, 但是方波輸出, 上升時間大概 7.5us, I/O + R2R DAC 應該是很大時間常數.

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_dscf4563.jpg

 

到了 77.5KHZ, SINE 還是可以好看, 但是 三角波 (TRAIANGLE WAVE), 鋸齒波(SAW WAVE), 方波 (SQUARE) 就嚴重失真

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_dscf4564.jpg

 

168KHZ

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_dscf4565.jpg

 

680KHZ

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_dscf4566.jpg

 

所以, 結論是, 到底是哪個部份影響, 讓俺的試驗結果與源作者的大相逕庭 ? 很明顯, 人家用 AT90S2313, 因已停產, 俺用的是替代品, I/O 輸出是標明有寄生電容. 同樣都是 CMOS 結構, 難道兩種 CPU 表現差那麼多, 但是確定的是, 這樣的 DDS, 原理是可行的, 只是表現卻無法達到原作者所描述的, 既然 SINE 波形是好的, 那就不要理是否 CPU 不同帶來的表現差別, 直接用軟件修改的補償方法, 使其他三種波形的表現得到改善, 應該也是其中一個方案. 或者是原作者有疏失或寫錯? 還是是示波器不夠罩?

 

 

回過頭來, 俺只要有一個可變頻率的訊號源, 10HZ – 600HKZ 範圍隨意調整, 波形完美否可以不理, HARMONIC 也不重要, 那這個是很好的方案.

只要在輸出端加一個放大器, 可調放大倍數及輸出幅度的控制, 就是很好用的訊號發生器, 如果要再高的頻率, 直接 MCU I/O 輸出就好, 不要經過 R2R, 反正方波經過 RC 就會變形, 只要穩定頻率的訊號, 不講究波形的 10HZ 到 24MHZ, 是容易辦到的. 最有用的是作為 SDR 的 4倍 CLOCK SOURCE, 理想就這樣, 表現或可用性如何, 比用 OPA 組成的 PHASE SHIFT OSCILLATOR 來得靈活和容易, 無段頻率調節比老外送俺的 ATTINY85 分段調節來得好, 範圍廣. 進一步的可用性有需要時試驗才知道, 這個是玩具, 學習及觀察的好幫手, 要高水準的產品, 買現成 DDS CHIP 就好了.

 

300KHZ SINE WAVE

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_dscn6043.jpg

 

MCU 單一 I/O 輸出端的狀態, 有過衝得現象

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_dscf4560.jpg

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_dscf4557.jpg

 

 

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_at90s2313-portb-io.jpg

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_attiny2313-portb-io.jpg

https://xiaolaba.files.wordpress.com/2011/11/neo_img_attiny2313-portb-io-eqi.jpg

 

 

 

 

ref –

原作 http://www.myplace.nu/avr/minidds/index.htm

ATTINY2313 datasheet www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2543.pdf

AT90S2313 datasheet www.atmel.com/atmel/acrobat/doc0839.pdf

AVR Instruction set manual www.atmel.com/atmel/acrobat/doc0856.pdf

AVR Assembler User Guide www.atmel.com/atmel/acrobat/doc1022.pdf

 

後記, 源註的 DDScontrol.exe, win7 中開啟USB 轉 的 COM1 – COM4, 但是無法成功控制 DDS.

需要自己使用其他 RS232 TERMINAL

控制碼 (HEX),

73 00 50 00 00, 大約 800KHZ, 用 24MHZ XTAL, BAUD RATE 256000

73 00 00 35 57, 大約 1000.00005 HZ, 用 11.0592 XTAL, BAUD RATE 115200

73 00 10 25 55, 大約 77.5KHZ, 用 11.0592 XTAL, BAUD RATE 115200

另外, 增加程序加減 1KHZ & 5KHZ 控制, 原來只有 1, 10, 100 的選擇範圍

1KHZ, 24 bit phase adder, 0x003557, 用 11.0592 XTAL

5KHZ, 24 bit phase adder, 0x010ab3, 用 11.0592 XTAL

增加 LED 指示燈, 開機閃3次, 表示正常運作, 內定改到輸出 77.5KHZ, 並非 1KHZ

增加 固定輸出 40KHZ, 60KHZ, 68,5KHZ, 單一按鍵, 每按一次, 變換一次頻率, 因此, 測試各種電波鐘頻率都有了

只要調節共振頻率高低, 觀察最大震幅 x 0,707 出現的位置, 就是天線的 Q 值 (Quality), 老外說的, 這個頻率範圍越小, 天線的選擇性能越好, 表示他會最大量的接收該頻率無線電波, 把不相干的都忽略, 所以理想的調諧裝置, LC TANK 只接收單一頻率, 例如, 如 77.49KHZ 到 77.51KHZ. 但是現實世界是模糊的, 除了77.5KHZ, 還有其他會一起收到.

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