190316-an-01-fr-generateur_DDS

Conrad sur INTERNET
www.conrad.fr
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O
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Version 07/04
KIT GENERATEUR FREQUENCEMETRE DDS20
Code : 190316
Cette notice fait partie du produit. Elle contient des informations importantes
concernant son utilisation. Tenez-en compte, même si vous transmettez le
produit à un tiers.
Conservez cette notice pour tout report ultérieur !
Note de l’éditeur
Cette notice est une publication de la société Conrad, 59800 Lille/France.
Tous droits réservés, y compris la traduction. Toute reproduction, quel
que soit le type (p.ex. photocopies, microfilms ou saisie dans des
traitements de texte électronique) est soumise à une autorisation
préalable écrite de l’éditeur.
Reproduction, même partielle, interdite.
Cette notice est conforme à l’état du produit au moment de l’impression.
Données techniques et conditionnement soumis à modifications
sans avis préalable.
© Copyright 2001 par Conrad. Imprimé en CEE.
XXX/07-04/SC
La présente notice fait partie du produit. Elle contient des indications importantes concernant la mise
en marche et l’utilisation de l’appareil. Merci d’en tenir compte en cas de cession de cet appareil à
un tiers.
Veuillez conserver précieusement la présente notice afin de pouvoir vous y référer à tout moment !
IMPORTANT !
Le générateur DDS est livré en tant que kit de base sans générateur de signal sinusoïdaux. C’est
pour cette raison que le CI 7 (AD811) et le potentiomètre R6 (470 Ohms) ne sont pas contenus dans
la livraison de ce kit. Dans le cas où vous souhaitez utiliser ce kit comme générateur de sinus, vous
pouvez passer en commande spéciale ces deux composants chez Conrad Electronic.
Le condensateur C36 a une capacité de 2.2 µF (sur l’ancienne version : 1µF)
Ceci modifie en même temps la fréquence limite minimale à 0.41 Hz (sur l’ancienne version : 0.34
Hz, voir page 25 de la notice.
La résistance R29 a une capacité de 150 k Ohms (sur l’ancienne version : 470 k Ohms).
Les résistances R14/15/16 ne sont pas nécessaires et c’est la raison pour laquelle elles ne sont
pas livrées avec le kit.
Lors de la conception du DDS20, elles furent utilisées pour tester les différents LCD.
Prière de ne pas implanter.
L’impression sur la platine est erronée :
La polarité des condensateurs électrolytiques C24, C27, C34 et C40 n’est pas correctement
indiquée. Par contre, elle est correctement indiquée sur le schéma d’implantation et dans les
instructions pour le montage.
L’implantation des condensateurs électrolytiques cités ci-dessus doit donc être effectuée selon les
indications du schéma d’implantation et du chapitre " Instructions pour le montage ".
INTRODUCTION
Cher client,
Nous vous remercions pour l’achat de ce kit générateur - fréquencemètre.
Avant de mettre en service cet appareil, nous vous conseillons de lire attentivement la présente
notice d’emploi, et de suivre scrupuleusement tous les conseils d’utilisation et de sécurité.
Ce produit a été testé et il a reçu l’homologation nationale et européenne. La conformité CE a été
approuvée. Pour toute information supplémentaire à ce sujet, veuillez vous adresser au fabricant.
1. UTILISATION CONFORME
Le kit générateur – fréquencemètre DDS20 est destiné à l’émission de signaux sinus et
rectangulaires. Dans la gamme de 0.1 Hz jusqu’à 20 MHz.
Lisez attentivement la description détaillée du système, chapitre 4
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est exploité, le circuit n’a besoin que d’une alimentation de +5 V.
9. Manipulation
Dès qu’il apparaît que l’appareil est susceptible de ne plus fonctionner normalement, il convient de le
mettre hors service aussitôt (retirez la prise) en veillant à ce qu’il ne puisse pas être remis en service
par inadvertance. Il faut considérer que l’appareil ne peut plus fonctionner normalement quand :
- l’appareil présente des détériorations apparentes,
- l’appareil ne fonctionne pas normalement ou plus du tout,
- l’appareil a été stocké longtemps dans des conditions défavorables ou
- en cas de mauvaises conditions de transport.
- Les cordons d’alimentation présente des détériorations apparentes.
Etant donné que nous ne nous pouvons avoir aucune incidence sur un montage correct et conforme,
nous ne pouvons que garantir pour des raisons compréhensibles l’intégralité et la
constitution/structure irréprochable des composants. Ce qui est garanti est une fonction
correspondant aux valeurs caractéristiques des composants non montés et le respect des
caractéristiques techniques du circuit relatives aux consignes de soudure, à la fabrication conforme
et à la mise en service prescrite. Toutes autres exigences sont exclues.
Nous déclinons toute responsabilité pour tous dommages ou conséquences relatifs à ce produit.
Nous nous réservons la réparation, l’amélioration, la livraison d’un appareil de rechange ou un
remboursement du prix d’achat.
En ce qui concerne les critères suivants, nous ne prenons en charge aucune réparation, nous
déclinons toute responsabilité :
Si vous utilisez de l’étain de brasage, de la graisse de soudure ou décapant de soudage.
Si le kit est monté non conforme.
Il en va de même aussi :
Lors de modification et des tentatives de réparation non conformes de l’appareil.
Lors de modification arbitraire du circuit
Lors du montage, la délocalisation non prévue, non conforme de composants, le branchement libre
de composants, tels que interrupteur, potentiomètres, fiches femelles.
L’utilisation d’autres composants non originaux qui font partie du kit.
Lors de détérioration de pistes conductrices ou pastilles de brasure.
En cas de mauvaise implantation et des dommages y résultant.
Lors de la surcharge de composants.
En cas de dommages lors d’intervention de personnes étrangères
Lors de dommages en cas de non-respect de la notice et du schéma de connexion.
Lors de branchement à une tension ou intensité non correcte.
Lors de mauvaise polarité des composants.
En cas de mauvaise manipulation ou dommages par abus ou manipulation négligée.
2. CONSIGNES DE SECURITE
• Tout dommage résultant de la non observation de la présente notice entraîne l’annulation
du contrat de garantie.
Nous ne prenons pas en charge les dommages matériels ou corporels qui résultent d’un
montage ou d’une utilisation non conforme, et de la non observation des consignes de
sécurité.
Toute personne qui finalise le montage d’un kit, ou qui le rend fonctionnel par le montage de
composants ou kits supplémentaires, ou par le montage dans un boîtier, est considéré comme
fabricant (cf DIN VDE 0869) et se trouve dans l’obligation de fournir toutes les informations relatives
à ce kit, ainsi que ses coordonnées complètes, lors de la cession dudit kit à une tierce personne. Les
appareils montés à partir de différents composants ou kits sont considérés comme produit industriel
du point de vue technique et sécurité.
Si vous ne possédez pas les connaissances suffisantes en matière de montage de kits, nous vous
conseillons vivement de faire effectuer ce montage par un professionnel agréé.
Soyez très attentifs et soigneux lorsque vous réalisez le montage.
La mise en marche du kit doit se faire uniquement après avoir été monté dans un boîtier adapté, et
ceci dans un environnement propre et sec. La tension de service nécessaire au fonctionnement du
kit (voir le chapitre " données techniques ") doit être suffisamment stabilisée.
Pour des raisons de sécurité et d’homologation, la modification et / ou le démontage du kit ne sont
pas autorisés. Pour le montage, utilisez exclusivement les composants et éléments fournis. Si l’un
de ces composants est défectueux, il doit être remplacé par la même pièce, de la même marque et
de la même valeur.
Ne laissez pas l’emballage du kit à la portée des enfants : les sacs plastiques, emballages, pièces
en polystyrène etc… peuvent être dangereux.
Manipulez le kit avec la plus grande attention. Des coups ou secousses légers, une chute
malencontreuse, même d’une petite hauteur, suffisent à l’endommager.
• Merci de suivre scrupuleusement toutes les instructions de montage et de sécurité
contenues dans la présente notice.
Dans tous ces cas, le livraison en retour de ce kit revient à votre charge.
10.Recyclage
Veuillez recycler le produit devenu inutilisable conformément aux directives légales en vigueur
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3. DONNEES TECHNIQUES
Schéma 9
Signal sinus
Gamme de fréquences :
Tension de sortie :
Ecart parasitique :
0.1 Hz – 20 MHz
0 V – 4 Vss, RI = 50 W
50 dB – 10 MHz environ
Signal rectangulaire
Gamme :
Tension de sortie :
Temps de montée signal :
Affichage :
fonction
Résolution :
0.5 Hz – 20 MHz
5 Vss, RI = 50 W, TTL Pegel
< 4 ns
Ecran LCD, 8 positions, affichage de la
Précision :
0.1 Hz dans la gamme de 0.1 Hz –
9.9999999 MHz
1 Hz dans la gamme de 10 MHz – 20 MHz
calibrage possible, 50 ppm sans calibrage
Wobulation
Gamme wobulation :
Fréquence wobulation :
0.1 Hz – 20 MHz
0.1 Hz – 20 Hz
Autres
Facteur PPL :
1 à 100
Fréquence intermédiaire :
0 – 2 GHz, additionnable ou
Programmation de la gamme de fréquence réglable (fréquence minimale / maximale)
10 mémoires de fréquences non volatiles
Mémorisation non volatile de la dernière fréquence active
Tension :
De +7 V= à +12 V=/100 mA
Et de -7 V= à –12 V=/100 mA (signal sinus
seulement)
154 x 64 mm
Dimensions :
4. GENERALITES
Le générateur DDS20 génère des signaux sinus et rectangulaires dans la gamme de fréquences de
0.1 Hz à 20 MHz. Le processus DDS permet d’obtenir un signal d’excellente qualité (grand écart
entre les fréquences intermédiaires), mais aussi de petits niveaux de réglage de fréquence. Ce
processus DDS a une application universelle, par exemple dans le montage
Le processus DDS (Direct Digital Synthesis) génère des signaux de manière digitale, par une
transformation directe digitale – analogue, et il possède de nombreux avantages :
Haute précision des fréquences
Réglage….
Bonne stabilité de la température et du temps
Une seule gamme de fréquences, donc pas de réglage de gamme
Réglage rapide
Pas de dépassement de fréquence lors de changement de fréquences.
Les signaux sinus sont décrits par la formule mathématique a(t) = A ∑ sin (w ∑ t). Il en résulte une
courbe périodique qui se forme de façon numérique par l’émission de données numériques
correspondantes (les valeurs d’échantillonnage d’une oscillation sinusoïdale) sur un convertisseur
4
Le filtre est isolé par le potentiomètre pour le réglage de l’amplitude R6.
En passant par le condensateur de laison C3, le signal sinusoïdal part de la prise du potentiomètre
pour arriver sur le transfo de sortie du signal sinusoïdal CI 7 (AD811) qui provoque, d’une part, une
amplification par le facteur 3,6 et d’autre part, garantit ,en liaison avec la résistance R10, une
résistance de sortie de 50 Ohms.
La prise femelle AC est nécessaire étant donné que le signal de sortie DSS , comme on vient de
l’expliquer, n’est pas symétrique par rapport à la ligne zéro, mais se trouve au dessus de la ligne
zéro.
La fréquence limite minimale du transformateur de sortie est à la base de C36 et de R29 de 0,34 Hz,
la fréquence limite maximale est de 15 MHz env.
Comme le signal sinusoïdal par la prise femelle AC est transmis au transformateur de sortie, il
s’avère nécessaire de prédéfinir le point de fonctionnement dynamique DC du transformateur de
sortie/terminal. Pour compenser dans une large mesure les tensions Offset et les courants d’entrée,
une tension DC, qui est dirigée par R29 au transfo, est prédéfinie au moyen des diviseurs de tension
R7, R13, R21. Ainsi, vous pouvez régler le point de fonctionnement DC du transfo précisément à 0 V
Pour la régénération du signal pour la sortie digitale (compatible TTL), le signal sinusoïdal est
d’abord de haute impédance et de faible capacité par un transfo FET derrière le filtre passe-bas.
Celui-ci est monté avec T1 (J310) et périphérie.
Le signal présent au branchement de la source d’alimentation arrive par les deux condensateurs
C35 et C40 à l’étage d’amplification qui fonctionne dans le montage en émetteur commun.
Dans le collecteur se trouve le signal amplifié qui arrive à l’entrée du Trigger Schmitt CI 6 A
(74HC0132). Les composants suivants CI 6 B, C et D sont branchés en parallèle et constituent
ensemble avec la résistance R11 une résistance de sortie de 50 Ohms.
Le circuit demande une alimentation de +5 V et de –5 V (chacun 100 m A) qui est stabilisée par les
deux régulateurs de tension fixe CI 1 (7805) et CI 2 (7905). S’il n’y a uniquement le signal carré qui
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8. Description du circuit
analogique numérique.
Le processeur CI 3 (KS57C2308) commande toutes les fonctions d’entrée et de sortie du générateur
DDS.
La phase d’une oscillation sinusoïdale (_.t) part de 0° à 360° (en équerre) ou de 0 à 2 π (en courbe).
Elle est ascendante de 0 à 2 π et descend jusqu’à 0.
Le transmetteur incrémentiel ayant pour fonction de régler la fréquence DR1 est pourvu de
résistances externes Pull-Up et est branché aux broches 25 et 32 du processeur. En fonction du
sens de rotation de l’axe, une des broches de port est plutôt dirigée vers la masse que l’autre en ce
qu’elle détecte le sens de rotation.
Schéma 1 :
Oscillation sinusoïdale avec phase appropriée
Les trois touches/boutons TA1 à TA3 sont directement branchés aux broches 48 à 50 du processeur
et mettent les broches à la masse lorsqu’ils sont activés.
Le schéma 1 représente une oscillation sinusoïdale et la phase adéquate. Pour reproduire un signal
sinus par DDS, cette phase est générée de façon numérique par un accumulateur de phases. La
valeur numérique de la phase actuelle figure dans un tableau et est retransmis sur un convertisseur
numérique/analogique qui génère ensuite la tension correspondante.
Toutes les données du système (fréquence des impulsions, enregistrement/mise en mémoire de la
fréquence, etc..) sont enregistrées dans le CI 4 EEPROM (24C04).
La puce ‘’AD9835’’ incorporée au composant DDS comprend le système DDS complet qui est
expliqué plus en détail par le schéma de connexions simplifié (schéma 2).
Dans une large mesure, le processeur active/commande directement l’afficheur LCD1 et décrit la
puce DSS AD9835 par les connexions ‘’SCLK’’, ‘’SDATA’’ et ‘’FSYNC’’ (broche 36 à 38)
L’oscillateur réalisé par le quartz Q1 et les capacités C20 et C21 indiquent l’impulsion du processeur.
Le CI 5 Chip-DDS de type AD9835 contient le système DDS complet. La programmation du mot de
fréquence ‘’Delta-Phase’’ long de 32 Bit se concrétise par 3 lignes de données ‘’SCLK’’, ‘’SDATA’’, et
‘’FSYNC’’ à partir du processeur.
L’oscillateur piézoélectrique Q2 de 50 MHz déclenche/donne l’impulsion du système.
La puce DDS alimente à la sortie (broche 14, IOUT) un courant par la résistance R4 qui produit la
tension de sortie. Conformément à la fiche technique, il faut dimensionner R4 de façon à ce qu’à un
courant d’intensité de 4 m A env, la tension à la résistance R4 ne soit pas supérieure à 1,35 V, sinon
il pourrait subsister des distorsions. Le courant lui-même peut être déterminé par l’intensité de la
résistance R3.
Etant donné que la puce DDS est uniquement alimentée par une tension positive, la tension de
sortie à la résistance R4 n’est pas symétrique par rapport à la ligne 0, mais positive (gamme
dynamique de 0 V à 1,35 V max).
Schéma 2 (p 7) :
Schéma de connexion de la puce AD9835
Le filtre passe-bas de 7éme classe servant à éliminer les particules de fréquence non voulues du
signal de sortie est constitué par les composants C8, L4, C9, L3,C10, L2, C11, ainsi que par la
capacité d’entrée du niveau FET qui est précisée par 10 pF.
La fréquence limite est de 22 MHz, le schéma 9 représente le résultat d’une simulation d’une courbe
fréquentielle.
Le synthétiseur numérique direct comprend essentiellement de 3 composants principaux :
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1. Accumulateurs de phases
2. Convertisseur de sinus/de phases
3. Convertisseur analogique/numérique
résolution du générateur DDS_ facteur PLL) Pour que la fréquence de réception apparaissent sur
l’afficheur du générateur DDS, il faut programmer les paramètres suivants :
Comme nous l’avons expliqué, la phase d’une oscillation sinusoïdale part de 0 à 2 π. L’accumulateur
de phases (1) est une large mémoire de 32 Bits (résolution : 232 = 4.294.967.296) qui contient sous
la forme numérique la phase actuelle de l’oscillation sinusoïdale crée. Si chaque chiffre/position de la
mémoire 32 Bit est égale à 0, ceci correspond à 0 rad. Si, à cette position ,il y a un 1, la phase a
atteint 2 π rad, tandis que tout cycle de la fréquence ft est ajouté au contenu de l’accumulateur de
phases de la phase valeur Delta.
La valeur ‘’phase Delta’’ représente la variation d’une oscillation sinusoïdale par cycle et la
retransmet par un microcontrôleur à la puce.
Le signal de sortie de l’accumulateur de phases est ainsi représenté par une onde ascendante
numérique dont la fréquence répétée est égale au signal sinus crée.
Fréquence minimale
Fréquence maximale
Facteur PLL
Offset ZF
: 5.625 MHz
: 9.375 MHz
:8
: -45 MHz
Dans une large mesure, on peut relever la précision de fréquence du signal émis en effectuant un
réglage de la fréquence par logiciel. Chez le processus DSS, la précision du signal émis correspond
à la précision de l’oscillateur piézoélectrique intégré.
En définissant cette valeur par logiciel, vous pouvez procéder à un réglage précis. L’oscillateur
piézoélectrique 50 MHz du générateur DSS est désigné par 50 ppm. Ceci signifie qu’à une
fréquence de sortie de 10 MHz, il existe une divergence/un écart de 500 Hz.
Pour augmenter la précision de la fréquence du signal, procédez comme suit :
Le schéma 3 à la page suivante montre le circuit intérieur simplifié de l’accumulateur de phases et
de l’onde ascendante numérique.
Conformément au schéma 3, la fréquence fa se calcule comme suit :
Réglage d’une fréquence fsoll, par exemple 10 MHz
Mesure de la fréquence de sortie Fist par un compteur de fréquence adapté, par exemple 9,999950
MHz.
Calcul du facteur de déviation a = fist/fsoll = 0,999995
Multiplication de la fréquence des impulsions fc par a :50 MHz _ 0,999995 = 49,99975 MHz
Le résultat (49,99975 MHz) est à programmer comme une fréquence d’impulsions.
Programmation des autres fonctions
Pour programmer les paramètres précédemment cités, procédez comme suit :
Appuyez sur la touche " prog " pendant 2 secondes minimum. L’écran affiche " OSC " et " 50.000000
MHz ". La fréquence de temps calculée doit être
programmée (par exemple : 49.99975 MHz).
Appuyez encore une fois sur la touche " prog ", l’écran affiche " Fu ". Entrez la fréquence minimale
(par exemple :5.625 MHz).
Appuyez une 3ème fois sur la touche " prog ", l’écran affiche " Fo ". Entrez la fréquence maximale
(par exemple 9.375 MHz).
Appuyez une 4ème fois sur la touche " prog ", l’écran affiche " FAC ". Entrez le facteur PLL (par
exemple : 8).
Appuyez une 5ème fois sur la touche " prog ", l’écran affiche " OFF " et " Frequency
neg."
On obtient le nombre de variations par période de signaux de sortie par la formule suivante :
Ainsi, la fréquence du signal de sortie peut être calculée en suivant la formule suivante :
Le synthétiseur possède ainsi 2 entrées numériques, affectées pour la fréquence, à savoir la
fréquence d’impulsions et le saut de phase ‘’Phase Delta’’.
Ainsi, la précision et la stabilité de la fréquence d’impulsions déterminent la précision et la stabilité
6
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b) Réglage de l’amplitude
L’amplitude du signal sinus est réglable dans la gamme de 0 V jusqu’à 4 Vss maximum, avec le
potentiomètre R6.
c) Générateur wobulation
Le générateur wobulation intégré permet de balayer la gamme de fréquences complète de 0.1 Hz
jusqu’à 20 MHz sans changer le réglage. En même temps, le paramètres fréquence de départ,
fréquence finale et fréquence Wobbel sont réglables.
Pour activer la fonction wobulation, procédez comme suit :
Appuyez brièvement la touche " prog ". L’écran affiche " F1 ". Ceci est la fréquence
de départ (à régler selon les instructions du chapitre " réglage de la fréquence ").
Appuyez encore une fois brièvement sur la touche " prog ". L’écran affiche " F2 ".
Réglez maintenant la fréquence d’arrêt.
Appuyez une 3ème fois sur la touche " prog ". L’écran affiche " SP ". Réglez la Fréquence
wobulation.
Pour démarrer le processus wobulation, appuyez encore sur la touche " prog ". L’écran affiche " run "
ainsi que la fréquence actuelle.
Pour quitter la fréquence wobulation, appuyez sur la touche " prog ". L’appareil retourne en mode de
fonctionnement normal.
du signal sinus.
La résolution de fréquence, c’est-à-dire le plus petit niveau de réglage du signal sinus, est établi par
la largeur du mot N de la ‘’phase Delta’’. Vous obtenez la résolution de fréquence ∆f par la formule
suivante :
Sur un générateur DDS se trouve la plus petite variation de fréquence (interne) à une fréquence
d’impulsions de 50 MHz et à une largeur de mot N = 32 à 11,64 mHz.
Le convertisseur de sinus de phase (2) se compose essentiellement d’une mémoire (tableau) dont le
domaine d’adresse répartit les valeurs de balayage numériques d’une oscillation sinusoïdale. Vous
pouvez trier/lire cette mémoire périodiquement par les Bits puissants ‘’m’’ de l’accumulateur de
phases en tant qu’adresses.
Une limitation sur Bit ‘’m’’ est nécessaire pour réduire le déploiement d’énergie de la mémoire. Ainsi,
vous obtenez périodiquement les valeurs d’une oscillation sinusoïdale.
Schéma 4 : principe de fonctionnement du convertisseur du sinus de phase
d) Mémoriser et appeler des fréquences
Le générateur DDS dispose de 10 mémoires pour sauvegarder des fréquences.
Lorsqu’il fonctionne comme base de temps pour récepteur, on peut de cette manière
réaliser aisément des touches de recherche des stations.
• Mémoriser une fréquence
Procédez comme suit :
• Réglez la fréquence à mémoriser
Enfoncez la touche
2 secondes minimum. L’écran affiche " S1 "
Sélectionnez le numéro de mémoire (S1 – S10) à l’aide du bouton d’incrémentation.
Validez à l’aide de la touche " prog ".
• Appeler une fréquence
Procédez comme suit :
Enfoncez la touche
pendant 2 secondes minimum. L’écran affiche " S1 ".
Choisissez l’emplacement mémoire (S1 – S10).
Validez à l’aide de la touche " prog ". La fréquence choisie s’affiche.
e) Autres fonctions
Comme nous l’avons déjà spécifié, le générateur DDS peut également servir de base de temps pour
système PLL ou récepteurs, tout particulièrement pour des projets de montage personnels. Par
exemple :
Un récepteur double Superhet doit capter des ondes courtes dans la gamme de fréquences de 0 à
30 MHz, les fréquences intermédiaires sont de 45 MHz et 455 MHz (valeurs courantes).
Pour garantir la gamme de fréquence de réception, le premier oscillateur local (VCO = voltage
controled oscillator = oscillateur-traducteur de tension) doit couvrir une gamme de fréquence de 45
MHz à 75 MHz (45 MHz – 45 MHz = 0 MHz, 75 MHz – 45 MHz = 30 MHz).
Le rapport du diviseur pour le signal VCO est de 8, en ce que la base de temps (le générateur DDS)
est sensé fonctionner dans une gamme de fréquence de 5,625 MHz à 9,375 MHz.
Le schéma 4 montre le principe de fonctionnement de cette partie du circuit. Les valeurs/les
données d’échantillonnage sont soit enregistrées (ROM) ou calculées à l’aide d’un algorithme et
emmagasinées dans la mémoire (RAM).
Ce dernier procédé offre la possibilité de production de différentes courbes. Les valeurs
d’échantillonnage/de balayage ainsi obtenues sont transmises à un convertisseur
numérique/analogique (3) qui produit la tension de sortie analogique.
Dans le cas idéal, la fréquence d’utilisation fa serait contenue exclusivement dans le signal de sortie.
Mais la tension de sortie est affligée par quelques signaux parasites conditionnés par la production
numérique qui sont totalement éliminés par le branchement d’un filtre passe-bas. Les signaux
parasitaires apparaissent à partir des raisons suivantes :
Ainsi il en résulte pour un récepteur de ce type le plus petit niveau de fréquence de 0,8 Hz (0,1 Hz_
18
7
Les valeurs d’échantillonnage/de balayage extraites de la mémoire du signal sinus sont
transformées par la fréquence d’impulsions ft du convertisseur DA en tension analogique Par
conséquent, le (spectre) domaine de sortie idéal se répète selon la transformation Fourier lors d’une
multiplicité du chiffre de la fréquence d’impulsions.
Une autre pollution du spectre de la sortie serait dûe à une quantification du signal. La gamme
dynamique de la tension de sortie est répartie par la résolution du convertisseur DA de 10 Bit en
1024 niveaux. Cet effet s’exprime en bruit de quantification du point de vue de la qualité du signal et
vient s’ajouter réparti uniformément au spectre.
De plus, les non-linéarités produisent dans la fonction de transmission du convertisseur DA une
source de parasites qui est à peine calculée à l’avance et qui dépend du type de convertisseur DA.
Ces non-linéarités produisent dans les sorties l’harmonisation de la fréquence principale.
Toutes ces réflexions relatives au domaine de sortie sont représentées approximativement dans le
schéma 5.
Schéma 5 : spectre/représentation du signal de sortie
Souhaitez que votre générateur émette également des signaux sinus, il faut
également monter le transformateur de sortie signal sinus AD811 et le potentiomètre
pour le réglage de l’amplitude.
Le circuit intégré IC7 doit être placé et soudé en respectant le marquage ( la broche
1 est marquée d’un point). Les broches du potentiomètre doivent d’abord être recourbées à 90° en
direction de son axe. Puis, placez-le sur la platine, en le fixant à
l’aide du boulon. Ensuite, soudez les broches.
6. MISE EN MARCHE
Le générateur DDS nécessite une tension d’alimentation dans la gamme de ± 7V
jusqu’à ± 12V (100 mA). Avant de brancher le kit, vérifiez soigneusement toutes les
soudures, écartez les éventuels pontages.
Attention !
Afin de respecter les normes EMV, veuillez respecter les instructions suivantes :
Le boîtier isolant doit être mis en forme et soudé correctement aux endroits sans vernis " lötstopp "
Les fils de connexion ne doivent pas être plus longs que 20 cm et doivent être enroulés 3 fois autour
du noyau de ferrite.
Après avoir été branché, le processeur effectue un test de segment, c’est-à-dire que
pendant une durée de 3 secondes, tous les segments sont actifs. Puis, le mode
d’affichage est normal.
Attention !
Après la première mise en marche, le générateur doit être programmé pour les valeurs " par défaut ",
pour qu’il puisse émettre des signaux.
5. MONTAGE
Grâce au composant DDS " AD9835 " on a pu créer avec peu d’éléments un générateur DDS de
qualité pour l’émission de signaux DDS sinus et rectangulaires.
Il se caractérise par les données techniques citées ci-dessus. Selon le théorème de Nyquist, la
fréquence de sortie maximale serait limitée à la moitié de la fréquence de cycles (25 Mhz).
Néanmoins, en pratique, on utilise 40% de la fréquence de cycles (2 MHz).
Si le générateur DDS doit être utilisé exclusivement comme base de temps, c’est-à-dire qu’on utilise
exclusivement le signal rectangulaire, et pas le signal sinus, il est possible d’éliminer le courant
d’alimentation négatif.
a) Informations élémentaires
Avant de commencer le montage, nous vous conseillons de lire le présent mode d’emploi jusqu’au
bout.
Vous éviterez ainsi certaines erreurs qui demandent parfois beaucoup de temps à être réparées.
Pour cela, enfoncez la touche " prog " pendant 2 secondes minimum, et validez les
valeurs " par défaut " affichées l’une après l’autre.
Si l’implantation a été réalisée correctement, les signaux sinus ainsi que les signaux
Rectangulaires sont maintenant disponibles.
Le DC-Offset du signal sinus doit être réglé sur 0V à l’aide de R13.
7 Utilisation
L’utilisation du générateur DDS 20 est simple et se fait au moyen de 3 touches, un bouton
d’incrémentation ainsi qu’un potentiomètre. Après la première mise en marche, les valeurs suivantes
sont programmées et actives :
Fréquence :
1 KHz
Fonction wobulation :
off
Fréquence minimale :
0.1 Hz
Fréquence maximale :
20 MHz
Fréquence de cycle système :
50.000000 MHz
a) Réglage de la fréquence
Nous vous conseillons de réaliser les soudures le plus proprement et
consciencieusement possible, de ne pas utiliser d’étain ou de gras à souder acide. Assurezvous qu’il n’y a pas de soudures sèches.
Un point de soudure mal fait, un faux - contact ou une erreur de montage signifient une
recherche longue et fastidieuse. De plus, ils peuvent détruire un ou plusieurs composants, et
Le réglage de la fréquence s’effectue au moyen du bouton d’incrémentation et les deux touches < et
> situées sous l’écran. L’endroit qui peut être modifié clignote et peut être appelé à l’aide des
touches < et >.
Cet endroit peut être diminué ou augmenté, en tournant le bouton d’incrémentation. En cas de
dépassement, le générateur effectue un transfert sur l’endroit le plus grand / le plus petit le plus
proche.
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g) Montage de la platine
par réaction en chaîne, le kit complet.
La platine est à garnir en majorité avec des composants CMS, ainsi que quelques composants à
broches.
Nous attirons votre attention sur le fait que nous ne prenons pas en charge la réparation de kits qui
auraient été soudés avec de l’étain ou du gras à souder acide. Le montage d’un kit présume des
connaissances de base en ce qui concerne la manipulation de composants électroniques et la
soudure.
Le montage du kit générateur DDS demande des connaissances supplémentaires et le matériel
adéquat pour la soudure de composants CMS.
Compte tenu de la taille miniaturisée des composants utilisés, le montage de la platine
doit être réalisé le plus soigneusement possible, par une personne experte en électronique.
Pour souder des composants CMS, il est vivement conseillé d’utiliser un fer à souder à pointe très
fine. Il est impératif d’accorder la plus grande importance à la propreté et à la précision. Le kit DDS
est particulièrement compliqué à souder, le risque de pontage est très élevé. Vérifiez tous vos points
de soudure à l’aide d’une loupe.
Implantation de composants CMS
Tout d’abord, placez les composants CMS sur la platine, à l’aide du schéma d’implantation,
de l’image n° et de la liste des composants. Avant de placer un composant sur la platine,
faites fondre une petite quantité d’étain sur l’une des broches de ce composant. Ensuite,
posez-le avec précautions sur la platine, à l’aide d’une pince à épiler, et maintenez-le. Pour
l’instant, soudez uniquement la broche préalablement enduite d’étain.
Si le composant est correctement placé, les broches restantes peuvent être soudées à leur
tour.
Les composant doivent être soudés selon l’ordre suivant :
Résistances CMS (sauf R14 – R16)
Condensateurs CMS (sauf C1 et C3)
Transistors CMS
Circuits intégrés IC6 et IC4 – attention à la polarité (Le point sur le composant marque la
broche 1) !
Circuits intégrés IC5 et IC3 – attention à la polarité !
L1 – L5
C1 et C3 – attention à la polarité (le pôle " + " se trouve sur le côté marqué d’un trait) !
Montage des éléments restants
Après l’implantation des composants CMS, placez les autres composants, en respectant l’ordre
suivant :
C22, C23, C25, C26
R10, R11, Q1 (par le dessous), Q2
IC1 et IC2 (chaque circuit intégré doit être fixé avec la vis M3, la rondelle à dents et le boulon, avant
d’être soudé)
Tous les condensateurs électrolytiques – Attention à la polarité !
TA1 – TA3 (avec capuchons) et DR1
Cosses ST1 – ST8
Montage de l’écran LCD
Enlevez le film de protection de l’écran. Posez l’écran sur la petite vitre et insérez le
tout dans le cadre, par le côté. Enfin, insérez les deux élastiques conducteurs dans
les emplacements prévus.
• Ne touchez pas les élastiques conducteurs (cela vaut aussi pour les contacts de l’écran). Les
dépôts de salissures ou de gras peuvent altérer la qualité de l’affichage. Si cela arrive, démontez
l’écran et nettoyez doucement les élastiques et les contacts sur l’écran et la platine. N’utilisez en
aucun cas un produit abrasif ou agressif. Un chiffon doux fera l’affaire.
Placez l’écran préalablement monté sur la platine et fixez-le à l’aide des 6 vis PVC.
La platine est à présent prête pour l’émission de signaux rectangulaires. Si vous
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AVERTISSEMENT
Si vous n’êtes pas expert en soudure, ou si vous ne possédez pas les connaissances requises pour
la manipulation de composants CMS, nous vous conseillons vivement de ne pas monter le kit vousmême, mais de laisser faire un spécialiste agréé.
Un montage mal réalisé risque de détruire le kit complet.
La possibilité d’un dysfonctionnement peut être considérablement réduite par un travail propre et
consciencieux. Vérifiez à chaque étape que tout est correct, contrôlez chaque point de soudure
avant de continuer le montage. Suivez exactement les instructions de montage. Ne changez pas
l’ordre des différentes étapes, n’en sautez aucune. Etablissez une liste avec les différentes étapes et
cochez chaque point deux fois : une fois au montage, une deuxième fois pour vérifier.
Dans tous les cas, prenez votre temps : le bricolage n’est pas une course contre la montre
! La recherche d’erreurs dues à un montage réalisé hâtivement est longue et fastidieuse !
L’erreur d’implantation est une cause très fréquente de dysfonctionnement, par exemple un
composant soudé dans le mauvais sens (circuits intégrés, diodes et condensateurs électrolytiques).
Soyez attentifs à la valeur des résistances ; celle-ci n’est pas imprimée sur les résistances CMS. La
même chose vaut pour les condensateurs CMS. Un appareil de mesure se révélera être un précieux
allié, qui vous fera gagner beaucoup de temps.
Une autre erreur fréquente : les pontages lors de la soudure de circuits intégrés CMS. Les broches
de ce composant sont très proches les unes des autres. Il arrive fréquemment que deux broches
soient reliées par mégarde, parce que l’on a utilisé un peu trop d’étain à souder.
Dans le cas contraire, c’est-à-dire lorsque l’on a fait chauffer trop peu d’étain à souder, la
conséquence sera ce que l’on appelle une soudure " sèche " : le point de soudure n’a pas été
correctement chauffé, et l’étain n’entre donc pas correctement en contact avec la piste conductrice. Il
arrive aussi que la platine bouge malencontreusement lorsque le point de soudure est en train de
sécher.
Ce genre d’erreur se repère facilement grâce à l’aspect mat du point de soudure. La solution
consiste à ressouder cet endroit correctement.
90% des " chefs-d’œuvre " retournés à notre service après-vente faisaient état d’une
technique de soudure mal maîtrisée : soudure sèche, pontage, mauvais étain à souder etc.…
Il est donc conseillé d’utiliser exclusivement un étain de soudure pour électronique, portant la
mention " SN 60 Pb " (60% étain, 40% plomb) (ou spécialement adapté à la soudure de composants
CMS). Cet étain de soudure à âme de colophane sert de fluidifiant, et permet d’empêcher l’oxydation
du point de soudure pendant la soudure. D’autres fluidifiants comme la graisse, la pâte et l’eau à
souder ne doivent être utilisés sous aucun prétexte, puisqu’ils sont acides. Ces produits peuvent
endommager les circuits imprimés ou les composants, de plus ils sont conducteurs et entraînent
donc des courants de fuite et des courts-circuits.
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Si tous ces points ont été vérifiés et que cela ne marche toujours pas, il est probable que l’un des
composants soit défectueux. Si vous êtes débutant en électronique, il est judicieux pour vous de
demander l’avis d’un ami plus expert, qui possède éventuellement les appareils de mesure
nécessaires.
Si vous n’avez pas cette possibilité, envoyez le kit bien emballé, accompagné de toutes ses notices,
ainsi qu’un description détaillée de la nature du dysfonctionnement à notre service après-vente. La
description est très importante car c’est elle qui nous permettra d’effectuer une réparation parfaite.
De plus, le problème peut également venir de votre bloc d’alimentation ou de votre branchement
externe.
f) Liste des composants
Le kit a été testé de nombreuses fois en tant que prototype. Il a obtenu l’agrément pour
être produit en série seulement après avoir atteint un degré de qualité et de sécurité maximal.
Lorsque vous soudez les éléments, assurez-vous qu’il n’y a pas de distance entre les composants et
la platine. Les broches / pattes / fils qui dépassent doivent être sectionnés directement au-dessus de
la soudure.
Etant donné que certains composants de ce kit sont très petits, il est conseillé d’utiliser un fer à
souder dont la pointe est très fine. Toutes les soudures doivent être réalisées avec le plus de
précautions possibles.
Les composants CMS doivent être soudés avec un fer à souder adapté, et avec l’étain adapté
(diamètre plus petit que étain traditionnel). En raison de leur petite taille, les composants CMS sont
particulièrement exposés à la surchauffe, qui leur est fatale !
b) Instructions pour la soudure
Si vous n’avez pas beaucoup d’expérience en soudure, nous vous conseillons de laisser à quelqu’un
de plus expert le soin de réaliser le montage de ce kit.
Souder, ça s’apprend ! Cependant, ce kit n’est pas adapté pour débuter !
Veuillez suivre les indications suivantes :
1. N’utilisez jamais d’eau ou de graisse à souder. Ceux-ci contiennent des acides qui endommagent
les composants et le circuit imprimé. Utilisez exclusivement l’étain pour électronique SN 60 Pb (60%
étain, 40% plomb) avec âme de colophane, qui sert de fluidifiant.
2. Utilisez un fer à souder de petite taille, avec une puissance maximum de 30 Watt. La pointe du fer
ne doit pas être oxydée et doit correctement dispenser la chaleur ; cela signifie que la chaleur doit
être correctement amenée à l’endroit à souder.
Ici, il est conseillé d’utiliser un fer à souder adapté à la soudure de composants CMS, tout
particulièrement ceux qui permettent de contrôler constamment la température de la pointe.
3. La soudure doit être effectuée rapidement, une soudure trop longue endommagerait le
composant, et entraînerait le détachement des pastilles et des pistes en cuivre.
4. Pour souder, tenir le fer bien enduit d’étain de telle manière à ce qu’il touche à la fois la patte / le
fil du composant et la piste conductrice. En même temps, faire fondre à l’endroit de la soudure un
peu d’étain (pas trop). Dès que l’étain commence à fondre, enlevez-le. Attendez un instant jusqu’à
ce que le plomb restant ait bien fondu, puis retirez le fer à souder.
5. Assurez-vous que le composant qui vient d’être soudé ne bouge pas pendant environ 5 secondes.
Il reste un point de soudure argenté, impeccable.
6. La condition sine qua non d’une bonne soudure est un fer à souder avec une pointe propre, non
oxydée. Avec une pointe souillée, il est impossible de souder proprement. Il est donc impératif de
nettoyer la pointe après chaque utilisation, par exemple avec une éponge humide.
7. Après la soudure, les pattes / broches / fils qui dépassent du point de soudure sont coupés
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Conformément au schéma 3, la fréquence fa se calcule comme suit :
Résistances :
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e) Schéma d’implantation, côté platine 2
directement au-dessus.
8. Lorsque l’on soude des demi-conducteurs, des LEDs ou des circuits intégrés, il est absolument
indispensable de ne pas dépasser un temps de soudure de 5 secondes ; un temps plus long
détruirait le composant. Il faut également s’assurer que la polarité est correcte. Bien évidemment, il
faut également vérifier la bonne polarité des condensateurs.
Attention ! Des composants soudés dans le mauvais sens peuvent exploser ou s’enflammer !
9. Après avoir placé tous les composants, assurez-vous une dernière fois qu’ils sont tous placés
correctement et que la polarité est bonne. Assurez-vous que des circuits n’ont pas été liés par
erreur. Cela entraîne des dysfonctionnements, mais surtout, cela risque d’endommager fatalement
des composants coûteux.
10. Nous attirons votre attention sur le fait qu’un point de soudure non conforme, des branchements
erronés, une mauvaise manipulation et des erreurs d’insertion des composants ne sont pas de notre
ressort.
Conformément au schéma 3, la fréquence fa se calcule comme suit :
Platine avec composants et platine sans composants, page 2
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c) Schéma des connexions
d) Schéma d’implantation, côté platine 1
Conformément au schéma 3, la fréquence fa se calcule comme suit :
Platine avec composants et platine sans composants, page 1
Conformément au schéma 3, la fréquence fa se calcule comme suit :
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