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VOBULATORE CON DDS

Buon giorno a tutti.

Un annetto fa o poco più, ho condiviso con voi un mio progetto riguardante un generatore di segnali sinusoidali da zero a 30 MHz circa, impiegante un DDS modulabile in AM oppure in FM. Al link seguente, potrete se lo vorrete, andare a rileggere la descrizione del funzionamento e le caratteristiche elettriche del circuito in questione.

https://www.electroyou.it/francopic/wiki/dds-da-zero-a-30-mhz-modulato-in-am-ed-fm

Durante questo intervallo di tempo, ho avuto modo di rivedere il progetto in questione, apportando delle modifiche che desidero condividere con voi. In questa occasione mi limiterò quindi ad elencare e a descrivere solo le nuove funzioni aggiunte, che riguardano esclusivamente la parte software, cioè il nuovo file hex con le nuove istruzioni, da inserire sul 16F876 con l’ausilio di un qualsiasi programmatore di pic. Per quanto riguarda invece la parte hardware tutto è rimasto sostanzialmente invariato.

La prima modifica riguarda il numero di posti utilizzati per memorizzare i valori di frequenza; infatti, grazie ad un più accurato algoritmo di gestione della memoria, è possibile a parità di memoria occupata, raddoppiare il numero di posti disponibili da 32 a 64 memorie.

La seconda modifica, che poi era l’obiettivo che mi ero prefissato un anno fa, riguarda la possibilità di emulare la funzione svolta dal vobulatore, strumento che forse ognuno di noi vorrebbe avere nel proprio laboratorio. Per chi non lo sapesse, il vobulatore è in grado di generare dei segnali sinusoidali all’interno di un range ben definito, partendo da un valore minimo di frequenza fino ad arrivare ad un valore massimo di frequenza, linearmente, ripetendo tale operazione indefinitamente; e contemporaneamente generare una rampa lineare di tensione in stretta correlazione con la frequenza generata, che avrà il suo valore minimo di tensione iniziale coincidente col valore minimo di frequenza generata, ed il suo valore massimo di tensione finale coincidente col valore massimo di frequenza generata.

Predisponendo adesso un oscilloscopio in modalità “X Y”, e collegando in modo opportuno l’uscita del vobulatore all’ingresso di un ipotetico filtro da analizzare, e quindi l’uscita del filtro al canale “Y” dell’oscilloscopio, e la rampa di tensione di cui abbiamo parlato prima all’ingresso “Y” dell’oscilloscopio; è possibile visualizzare sullo schermo dell’oscilloscopio un’immagine che rappresenta e descrive la curva di risposta del filtro in esame. Ovviamente tutto ciò a patto che le ampiezze dei segnali, le impostazioni del vobulatore e dell’oscilloscopio siano tra loro coerenti.

Mi scuso per la semplice e sbrigativa descrizione che ho reso riguardo al funzionamento del vobulatore, poiché tale strumento merita molto di più, infatti, o omesso la parte riguardante la generazione dei segnali “marker” e molto altro ancora, ma non è questo lo scopo di questo articolo, e invito chi interessato ad approfondire l’argomento sul web che a riguardo offre molte opportunità.

Ovviamente il mio generatore non potrà mai nemmeno lontanamente sostituire un vero vobulatore; ma permette ugualmente di visualizzare la curva di risposta di un qualsiasi filtro e determinare con buona approssimazione, centro banda e frequenze di taglio inferiore e superiore, naturalmente con l’accuratezza che può fornire un dispositivo come questo che è poco più che un giocattolo.

Devo precisare che il mio generatore non produce una rampa lineare di tensione come negli strumenti professionali, ma un impulso di sincronismo prelevabile dall’apposita uscita all’inizio di ogni sweep, impulso da inviare all’ingresso di trigger dell’oscilloscopio, necessario per sincronizzare la partenza della traccia dell’oscilloscopio con la partenza dello sweep del vobulatore.

Allego alcune foto che contribuiranno a rendere un’idea più precisa di ciò che è possibile ottenere col mio generatore.

Una M.F. a 455 KHz. Span = 100 Khz

UNA455.JPG

UNA455.JPG

Due M.F. a 455 KHz in cascata. Span = 100 Khz

DUE455.JPG

DUE455.JPG

Filtro ceramico a 5,5 MHz. Span = 1 Mhz

FC 5_5.JPG

FC 5_5.JPG

Filtro ceramico a 10,7 MHz. Span = 1 Mhz

FC 10_7.jpg

FC 10_7.jpg

Tenete conto che il tempo necessario per descrivere uno sweep è pari a 20 ms e che non ho previsto la possibilità di modificare tale valore, almeno per il momento. Consiglio quindi di impostare la base dei tempi dell’oscilloscopio a 2 ms, in modo da interessare sull'oscilloscopio dieci divisioni orizzontali per descrivere uno sweep, di conseguenza il valore in KHz di una divisione orizzontale sarà sempre pari ad un decimo del valore scelto per lo span, e sarà come avere 10 marker sull’intera sweeppata.

Per quanto riguarda la rappresentazione dell’ampiezza verticale della curva sull’oscilloscopio, è sufficiente intervenire sulla manopola V/DIV e POS fino a far apparire sullo schermo una curva integra. A questo punto in funzione dell’ampiezza massima misurata, potrete determinare i due valori di frequenza di taglio e l’attenuazione introdotta per ogni punto della curva. Ovviamente se l’immagine scorre sullo schermo, dovrete agire sulla manopola del “trigger” e su “level” dell’oscilloscopio per sincronizzarla e fermarla.

Anche in questo caso mi scuso per le scarne indicazioni date relative alla sincronizzazione dell’oscilloscopio, ed invito chi interessato ad approfondire l’argomento sul web.

Dopo aver effettuato i collegamenti tra generatore filtro ed oscilloscopio, occorre impostare sul generatore la frequenza di centro banda del filtro, semplicemente premendo in successione asterisco, valore numerico della frequenza seguito da asterisco, così come previsto nel precedente progetto. Premere quindi sul generatore il tasto “B” del tastierino per entrare nella funzione vobulatore ed a seguire premere uno dei tasti da uno a sei per scegliere lo “span”, ossia l’ampiezza dello sweep tra 50 KHz e 10 MHz, e magicamente sullo schermo apparirà qualcosa di simile alle rappresentazioni nelle foto precedenti. Per uscire dalla funzione vobulatore premere nuovamente il tasto “B”. Al centro dello schermo vi sarà sempre il valore di centro banda impostato all’inizio, indipendentemente dallo span impostato; e nel caso avessimo scelto 50 KHz di “span”, un valore di 5 KHz per divisione orizzontale, così come descritto prima.


Al seguente link potrete scaricare il file NCO_VOB.hex https://drive.google.com/file/d/1JozKkdRp6Q_Sb4vVHCSpXbEDxC2OFaht/view?usp=share_link Per completezza a seguire riporto la tabella riassuntiva con le funzioni svolte dal nuovo software, sperando che sia sufficientemente comprensibile.

DDS MOD MENU.jpg

DDS MOD MENU.jpg

Saranno gradite eventuali segnalazioni di incongruenze o suggerimenti. Con questo spero di aver detto tutto, e visto il periodo a cui ci stiamo avvicinando, colgo l’occasione per augurare a tutti un Buon Natale ed un Prospero Anno Nuovo, portatore di pace e serenità per l’intera umanità.

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Francesco Mira.

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Commenti e note

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di ,

Grazie.

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di ,

Bellissimo risultato complimenti. A livello "grafico" il tracciato è molto simile a quello ottenuto con un buon analizzatore di quadripoli. Ciao

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