Általában ha Direct Digital Synthesis (DDS) jelgenerátorokról, függvénygenerátorokról van szó, megkapjuk, hogy egy fix órajelből osztják le az összes előállítható frekvenciát. Ebből adódóan ahhoz, hogy tetszőleges, pontos frekvenciát állítsunk elő velük, elég magas órajellel kell működniük. Ha otthon szeretnénk építeni ilyen generátort, több út közül választhatunk:
- "Ami a csövön kifér" USB-s generátor: Az USB2 interfészen keresztül folyamatosan dől a 60MBps adat, ezt egy DA átalakító analóg jellé alakítja. Előnye, hogy gyakorlatilag korlátlan memória áll rendelkezésre a PC-n, hátránya, hogy optimista becsléssel is 40MSps körüli a maximális sebessége, jó felbontása a pár 100kHz-s tartománytól lefele lehet
- Mikroprocesszoros DDS: a DA átalakításon kívül mindent egy processzor intéz (de akár még a DA-t is). Ehhez elég komoly processzor kell, ha magasabb frekvenciákat nagy felbontással akarunk előállítani. Ami halandóknak is elérhető, az jó esetben a 10MSps körül lehet.
- DDS célhardverből: Ez lehet teljesen integrált DDS, amik leginkább szinusz jelet képesek előállítani, pl. az analog devices gyárt nehezen beszerezhető és 100 euró körüli árú, akár 1GSps-re képes DDS-t is (ami már a hobby építgetés határait feszegeti). Használhatunk különálló memóriát, DAC-t, és valamilyen PLD-t vagy FPGA-t, amikből szintén elég drágát kell szerezni, hogy nagy (500 - 1000 MHz) órajelfrekvencián működhessen.
Van egy olyan lehetőségünk is, hogy a hagyományos DDS sémát kicsit felrugjuk, és nem fix órajellel hajtjuk meg a DAC-t, hanem valamilyen VCO kimenetével. Ennek van egy olyan előnye, hogy a VCO felbontása lesz az előállított jel felbontása is, hátránya, hogy a VCO pontossága lesz az eredmény pontossága is. Magyarul feláldozunk egy adag frekvencia pontosságot a felbontásért, és hogy ne kelljen nagyon magas órajelet használni a DDS-hez.
Sajnos a VCO-k viszonylag keskeny frekvencia tartományban hangolhatóak, de különböző frekvencia osztókkal-szorzókkal ez kezelhető. Ha az 1-2.5MHz tartományra lövünk, annak kétszerese lehet a 2-5MHz, ötszöröse az 5-12.5MHz. A VCO bemenetére a feszültséget egy 16 bites DAC-al állíthatjuk elő, ekkor ha a VCO elég lineáris, a kimeneti frekvencia felbontása 23Hz körül alakul. A VCO-knak van még egy olyan tulajdonsága, hogy hajlamosak elmászni melegedéstől, zajtól, stb. Ez a hatás csökkenthető, ha a VCO kimenetét visszacsatoljuk, vagyis a frekvencia elmászást a bemenetre adott jellel kompenzáljuk.
Gondolom már érthető a bejegyzés címe, egy ilyen programozható (természetesen PIC-es, USB-s), VCO-s, stabilizált órajelgenerátor építése következik...
