ساخت یک DDS

.

.

DDS  چیست؟

عبارت DDS مخفف عبارت Direct Digital Synthesis است و اصولا به «کاربرد یک ابزار برای تولیدِ سیگنال» از طریق یک «مولد فرکانس دیجیتالِ پایه» اطلاق می گردد. کاربرد عمده چنین ابزارهایی در فرستنده ها، گیرنده ها، سامانه های مخابراتی، ماهواره ای و آزمایشگاهی می باشد. به یاری فن آوری روزآمد، افزاره های نوینی در این حوزه با توانایی های عالی و بهای پایین و همچنین مصرف بسیار اندک انرژی تولید شده و در دسترس قرار دارند.

.

.

معرفی افزاره ی مورد استفاده

از جمله ی این افزاره ها آی.سی. (مدار مجتمع) AD9850 است که معمولاً بر روی یک بورد کو چک، به همراه افزاره های جانبیِ ضروری، آماده ی استفاده ی کاربر عرضه شده است.

.

.

این آی.سی. توان تولید فرکانس با دقت بسیار بالا و با شکل موج های مختلف و به ویژه «موج سینوسی» را دارا می باشد. افزون بر این، این آی.سی. به وسیله ی «میکروکنترلر»ها و «آردوینو» به صورت کامل قابل مدیریت و کنترل می باشد. خروجی این آی.سی. تا 20 مگاهرتز دارای خلوص و پایداری ممتازی است. روشن است که هر چه فرکانس درخواستی بالاتر رود، به کارگیری مدارهای اصلاحی برای تصحیح و بهبود شکل موج خروجی ناگزیر خواهد بود. البته برای کاربرانی که فرکانس های بالاتر را در نظر دارند، ماژول 9851 نیز در دسترس می باشد.

طرح زیر با استفاده از یک ماژول آماده، توسط یک رادیوآماتور خارجی طراحی شده که توسط نگارنده این سطور نیز مجدداً مورد ساخت و آزمایش قرار گرفته است. نگارنده براین باور است، از آنجا که این طرح در میان نمونه های بررسی و آزمایش شده ی دستگاه های مشابه، دارای امکانات کامل تری در باندهای رادیوآماتوری می باشد و از جمله می توان از «درگاه رایانه ای» (اینترفِیس) و مجهز بودن به نمایشگر (دیسپِلِی) یاد کرد. علاوه بر این، خروجی آن تا حدود فرکانس بیست مگاهرتز از خلوص سینوسی عالی برخوردار است، این طرح می تواند پروژه جالبی برای ساخت توسط علاقمندان باشد.

در ادامه مستندات کامل ساخت این طرح به انضمام تعدادی از عکس های پروژه در اختیار دوستداران خواهد بود.

.

.

.

.

.

برای دریافت کُد برنامه روی سطح زیر کلیک کنید:

.

دریافت

.

نوسانگر با فرکانس متغیر با استفاده از دی.دی.اس.

فرکانس خروجی این نوسانگر می تواند به کمک یک «رمزگر» (Encoder) به صورت پله ای با گام های 10 هرتزی، 100 هرتزی، یک کیلوهرتزی و یا 10 کیلوهرتزی تغییر کند. بسته به آرایش (مُد mode)ی که انتخاب می شود، فرکانس خروجی بر آن مقداری که بر روی پرده ی نمایش ال.سی.دی. نقش می بندد، منطبق خواهد بود (آرایش مولد فرکانس یا ژنراتور) و یا اگر در آرایش «تک باند جانبی» SSB یا «موج پیوسته» (CW) مورد استفاده قرار گیرد (آرایش های CW, LSB, USB)، نقش مولد فرکانس میانی (IF) را به عهده خواهد گرفت.

.

.

.

با این روش تغییر فرکانس، گام فرکانسی نوسانگر می تواند از باندی به باند دیگر بجهد. امکان دیگر، استفاده از دو نوسانگر با فرکانس متغیر است که کارکردن به صورت «دوپلکس»، یعنی فرستادن روی یک فرکانس و گرفتن روی فرکانسی دیگر را امکان پذیر می کند.

.

روش استفاده

مدار به کمک یک منبع جریان مستقیم 9 تا 12 ولتی که به نحو مطلوب صاف و فیلتر شده است، تغذیه می شود.

.

.

هر بار که دستگاه را روشن کنیم، عملکرد این نوسانگرِ متغیر همواره در همان باند فرکانسی که آخرین بار انتخاب شده بوده، آغاز می گردد. دامنه ی خروجی فرکانس بالای مدار یک ولت قله به قله (پیک تو پیک) است. مدار دارای چهار کلید فشاری است. برخی از این کلیدها، بسته به این که از نظر زمانی کوتاه یا طولانی فشرده شوند، دارای دو عملکرد جداگانه هستند. زدنِ کوتاهِ کلید «عملکرد اصلی» و نگه داشتن آن به مدت طولانی تر «عملکرد ویژه» را فعال می کند. کلید TX/RX یا PTT نوسانگر متغیر را در «حالت گیرندگی» خاموش می کنند.

.

.

باند کاری: با فشردن کلید باند (Band) باندِ کاری پله پله و به صورت چرخشی از 160 متر تا 10 متر رادیوآماتوری تغییر پیدا  می کند.

آرایشِ کاری (Function Mode): با فشردن کلید «آرایش» (mode)، مولد فرکانس، پله پله و به صورت چرخشی آرایش های LSB, USB و یا CW را انتخاب می کند.

عملکردِ نوسانگر متغیر (VFO Ab/Split): با فشردن کوتاه همین کلید، نوسانگر از حالت AB VFO به وضعیت دیگر تغییر می یابد. فشردن طولانی مدتِ کلید، آرایشِ AB Split VFO را فعال می کند. در این آرایش، فشردن کوتاه کلید اجازه می دهد در حالی که از TX به RX VFO تغییر حالت داده ایم، میان وضعیت های LSB, USB یا CW انتخاب نماییم.

عملکرد گام/تنظیم :(STEP / SETUP) با فشردن کوتاه کلید STEP می توان با چرخاندن «رمزگر» به صورت متناوب بین گام ها و فرکانس پَرِش کرد. این گام ها می توانند 10 هرتز، 100 هرتز، یک کیلوهرتز یا 10 کیلوهرتز باشند و این رقم از طریق تغییر مقدار روی صفحه ی نمایشگر فرکانس تایید می شود.

 فشردن طولانی مدتِ کلید، سبب عبور به عملکرد SETUP می شود. با چرخاندن رمزگر در «منو» به دنبال پارامتری که باید تغییر داده شود، جستجو می شود. پس از انتخاب پارامتر، با زدن کلید STEP در حالت کوتاه، پارامتر تایید و سپس مقدار آن تغییر داده می شود.

1) خطای آفست فرکانس میانی :(IF OFFSET) برای انجام این تنظیم در DDS باید در وضعیت «دریافت» (RX) بود. در این حالت VFO به صورت خودکار در وضعیت «مولد» قرار می گیرد و رمزگر مرکز فرکانس میانی کانال را پیدا می کند.

2) خطای آفست تک باند جانبی  :(SSB OFFSET)در اینجا مقدار آفست روی میانه ی چهنای باند فیلتر تک باند جانبی قرار داده می شود. بنابراین، اگر فیلتر 3000 هرتز باشد، باید روی 1500 هرتز قرار داده شود.

.

.

در تصویر بالا کالیبراسیون روی باند بالایی صورت گرفته است.

برای حالت باند پایینی (LSB) به فرکانس نوسانگر محلی (LO) مقدار BLU اضافه می شود. برای باند بالایی (USB) مقدار SSB از LO کسر می شود. در پایان، برای تایید، دکمه ی STEP به صورت طولانی فشرده می شود.

3) خطای آفست موج پیوسته :(CW OFFSET) مشابه حالت SSB عمل می شود، اما برای پهنای باند فیلتر CW. یادآور می شود که تبدیل CW همواره روی باند جانبی بالایی انجام می شود.

4) تـبـدیل :(CONVERSION) در این حالت شما میان تبدیل مثبت و منفی انتخاب می کنید، یعنی این که آیا فرکانس خروجیِ VFO برابر LO + FI و یا LO – FI باشد. برای تایید، دکمه ی STEP به صورت طولانی فشرده می شود.

5) تنظیم کریستال کوارتز :(CAL. XTAL) این منو به تصحیح کریستال مبنای DDS و سپس تنظیم فرکانس خروجی کمک می کند. برای کالیبراسیون از یک «فرکانس شمار» و یا تنظیم DDS روی یک ایستگاه فرستنده ی رادیوییِ آشنا استفاده می شود. در این حال، DDS روی عملکرد GEN قرار داده می شود و برای دیدن همان فرکانس ایستگاه فرستنده روی نمایشگر DDS جستجو صورت می گیرد. با شنیده شدن یک سیگنال ضربانی (Beat Signal)، به منوی تنظیم رفته و عملکرد 5) XTAL CAL. انتخاب می شود. سپس رمزگر آن قدر چرخانده می شود تا این سیگنال ضربانی به صفر برسد. در پایان، با فشردن طولانیِ دکمه ی STEP وضعیت تایید می گردد.

6) پروانه :(LICENSE) در اینجا شما می توانید، هنگامی که نوسانگر روی تنظیمات خود قرار می گیرد، آنچه را که روی نمایشگر نقش می بندد، ویرایش کنید. حروف، ارقام و کارآکترها می توانند توسط چرخش رمزگر عوض شوند و سپس با فشردن کوتاه مدت دکمه ی STEP تغییرات ثبت می شوند. به همین شکل تا 6 ویرایش قابل انجام است.

.

بازیابی مقدارهای پیش فرض

در صورت کارکرد ناقص یا اعلان خطا (Error) در حافظه ی داخلی، می توان ریزپردازنده را بازنشانی (ریسِت) کرد و مقادیر پیش فرض استاندارد (default) را دوباره نصب کرد. برای انجام این کار، با فشاردادن دکمه ی STEP / SETUP به صورت لحظه ای، VFO را به کار می اندازیم. حال، نمایشگر عبارت reset values و سپس لوگوی بوت را نشان می دهد.

.

.

تهیه و تنظیم:

رادیوآماتور، محمد پایوندی

.

.

مطالب مرتبط:

ساخت یک تقویت کننده ی فرکانس رادیویی مخصوص نوسانگرهای DDS

ساخت یک دستگاه تحلیل گر آنتن باند HF

.

.

محمد پایوندی نگارنده دارای مدرک کارشناسی ارشد است و بیش از 22 سال در حوزه آی.تی. حضور فعال و موثر داشته و عهده دار وظایفی مانند مدیریت انفورماتیک، راه اندازی شبکه های کامپیوتری، تدریس و  مشاوره ی بخش خصوصی بوده است. از علایق شخصی وی به الکترونیک، به طور مشخص می توان از شاخه ی مخابرات و مباحث مربوط به فرکانس بالا نام برد. محمد پایوندی در زمینه ی رادیوآماتوری نیز فعال می باشد.
امکان تماس با نویسنده: خوانندگان گرامی برای فرستادن پرسش ها و نقطه نظرات خود برای نگارنده می توانند از رایانامه ی شخصی [e-mail]  استفاده کنند و یا با ایشان در گروه های رادیوآماتوری در «تلگرام» تماس بگیرند.

.

.

www. etesalkootah.ir ||   2016-12-11 © 

2015 www.etesalkootah.ir  © All rights reserved.

تمامی حقوق برای www.etesalkootah.ir محفوظ است. بیان شفاهی بخش یا تمامی یک مطلب از www.etesalkootah.ir در رادیو،  تلویزیون و رسانه های مشابه آن با ذکر واضح "اتصال کوتاه دات آی آر" بعنوان منبع مجاز است. هر گونه  استفاده  کتبی از بخش یا تمامی هر یک از مطالب www.etesalkootah.ir در سایت های اینترنتی در صورت قرار دادن لینک مستقیم و قابل "کلیک" به آن مطلب در www.etesalkootah.ir مجاز بوده و در رسانه های چاپی نیز در صورت چاپ واضح "www.etesalkootah.ir" بعنوان منبع مجاز است.