HTML

Műszer

Hobby és amatőr elektronika, műszerépítés a XXI. században

Címkék

Friss topikok

  • Nite: @fromi: Ha egy bejegyzéssel kapcsolatos kérdésed van, akkor jobb odaírni kommentbe, mert esetleg m... (2010.11.26. 15:17) FAQ

Licenc

Creative Commons Licenc

USB-s digitális függvénygenerátor mag (2. rész)

Nite 2011.02.21. 11:01

(első rész itt: USB-s digitális függvénygenerátor mag (1. rész)

 A második, egyben egyelőre utolsó részben belinkelem a forráskódokat, pár képet, és kicsit elmélázok arról, hogyan tovább.

 Először is az FPGA pont ugyanazt a kódot használja, amit a DDS-nél annak idején már leírtam, így ahhoz nem adok újabb kódot.

 A PIC kódjai letölthetőek innen: PIC kód
 A PC-n futó dotNet kód pedig itt van: PC kód

 Ha valaki olvasta a programozható órajelgenerátort, annak nem lesz meglepetés ez a két szoftver, mivel az alapok ugyanazok.A PC szoftver júzer interfésze persze elég ronda, éppen csak azért dobtam össze, hogy lehessen tesztelni a működést. A frekvencia beállításakor minden esetben reseteli az FPGA-t egyelőre, a végleges verzióban csak egy "SET FREQ" utasítás lesz, amivel jóval gyorsabban lehet majd változtatni.

 A PIC-en futó kód is nagyjából a szokásos, USB csomagokra reagáló cucc, ami esetleg érdemes lehet egy kopi-pasztára az az MCP4725 I2C vezérlése (de ez se túl bonyolult).

Berakok pár képet arról, hogy milyen jelet sikerült generálni:

  Ezek a kimenő jelek olyan 1Vpp-sek, jól látszik főleg a négyszögjel tetején a zaj aránya. A generált frekvencia olyan 100kHz körüli.

 Van egy kép csak a zajról is nagyítva:

  Az amplitúdója olyan 6mVpp körüli, a nagyobb hullámok között eltelt idő megfelel az FPGA 25MHz-es órajelének kb. Igazából a jelgenerátor végleges verziójában ez egynek figyelmesebb NYÁK-tervezéssel eleve nem lesz ekkora, ráadásul egy aluláteresztő szűrővel különben is le lesznek csapva az ekkora frekvenciák (ld. reconstruction filter). Persze abban az órajel se 25MHz lesz, hanem ami a csövön kifér (remélhetőleg 200MHz).

 Ami ebből az áramkörből még hiányzik, az egy végerősítő. Abban kellene megoldani a kimenő jel szűrését és a szinteltolást. Egyelőre ez még csak papíron van meg nekem, de a következő lépés az lesz, hogy összerakom ezt is és kipróbálom. Ha minden jól megy, egybe lehet rajzolni a kapcsolási rajzot, rendes NYÁK-ot tervezni neki és kész is.

 Néhány gondolat arról, hogy merre van előre:

- Mivel a PIC és az FPGA elég gyorsan tudja állítani a kimenő jel frekvenciáját, viszonylag egyszerűen kivitelezhető egy sweep üzemmód. Érdemes még plusz egy lassú DAC-ot beletenni, hogy a sweepelés közben adja például egy szkópnak a trigger és a vízszintes eltérítés jelet. Mivel az egész teljesen szoftveresen megvalósítható, a sweep lehet lineáris vagy logaritmikus, sőt ha olyan kedvünk van, egyes részeit ki is nagyíthatjuk a képernyőn.

- A PIC-en van egy elég lassú A/D átalakító is, amivel azért hangfrekvenciás jeleket lehet éppen mintavételezni. Csak a kísérletezés kedvéért ezzel simán megoldható a kimenő jel amplitúdó, fázis, vagy frekvenciamodulálása.

- Jelenleg a teljes felhasználói interfészt a PC adja, de be kell lássuk, hogy egy kicsi pontmátrix kijelzővel, pár enkóderrel és mikrokapcsolóval a felület nagy része visszavihető a generátorhoz. Ezeknek a vezérléséhez pedig adott a PIC, ami úgyis ideje nagy részében unatkozik.

- A tápegység jelenleg ronda és meleg, egyelőre ötlet szinten felmerült bennem hogy kapcsolóüzemű tápokkal helyettesítsem, és olvastam pár cikket ami szerint talán az analóg rész számára sem lesz így nagyon zajos. Elég pöpec lenne, mert ebben az esetben könnyen elmehetne szimplán az USB-n kapott tápról, nem kellene neki külön tápegység, sőt akár elemről vagy akksiról is mehetne (bár ehhez szerintem túl sokat fogyaszt...) Valószínűleg kigyúrom magam a témában és építek pár tesztáramkört.

- Úgy tűnik, a 200MSPS egyelőre az otthoni hobby körülmények között elérhető maximum, de persze ez csak az FPGA-n és a DAC-on múlik, a technika fejlődik, nincs kizárva hogy feljebb lehet ezt még tornázni. Most még az 1-2GHz-s álomgenerátorok elkészítésének legnagyobb korlátja, hogy BGA tokozású FPGA kell hozzá, és kettőnél több rétegű NYÁK, ami nem kivitelezhető átlagembereknek.

- Egyébként a szemfülesek már észrevették, hogy van egy felesleges alkatrész a kapcsolási rajzokon, mégpedig a PIC. Ugyanis az erősebb (és mégsem BGA) FPGA-kon marha egyszerűen implementálható egy soft processor, ami simán át tudja venni a PIC szerepét. Ez azért is lehet jó poén, mert akkor végülis az 5V-os tápot teljesen ki lehet hagyni, kevesebb alkatrész, kevesebb fogyasztás, mindenki örül.

- Gondolom az sem újdonság, hogy a digitális oszcilloszkóp gyakorlatilag egy nagyon hasonló áramkör, csak visszafelé. Bízom benne, hogy előbb-utóbb el tudok kezdeni azzal is foglalkozni.

Ennyit mára a tudomány és technika újdonságaiból, ahogy azt látjátok az elkövetkező pár évben nem fogok unatkozni, annyi mindenen töröm a fejem.

 

Címkék: jelgenerator

Szólj hozzá!

A bejegyzés trackback címe:

https://muszer.blog.hu/api/trackback/id/tr962676581

Kommentek:

A hozzászólások a vonatkozó jogszabályok  értelmében felhasználói tartalomnak minősülnek, értük a szolgáltatás technikai  üzemeltetője semmilyen felelősséget nem vállal, azokat nem ellenőrzi. Kifogás esetén forduljon a blog szerkesztőjéhez. Részletek a  Felhasználási feltételekben és az adatvédelmi tájékoztatóban.

Nincsenek hozzászólások.
süti beállítások módosítása