ウェ-ブ電子というところから20年以上前に販売されていたDDS(Direct Digital Synthesizer)のキットを利用して製作した信号発生器です。

【スペック】
・周波数可変範囲 : 1Hz~50MHz
・周波数精度(温度) : ±2.5ppm (-10~+60℃)
・電源 : DC8~12V 最大電流300mA
キットは基板の提供でケース等は含みません。ケースにいれてオリジナルの機能を生かすために各種機能スイッチ等をフロントパネルに配置しました。VFO(A、B、C)モード切替、メモリーのリード、ライト機能、サイン波と矩形波の独立出力を搭載しています。
DDS機能ICはアナデバのAD9851を採用しています。


オリジナルではサイン波出力部にカットオフ周波数10MHzの7次LPFが挿入されています。矩形波は50MHzまで出力できるのですが、なぜかサイン波出力は制限されています。

オリジナルの10MHzフィルタを除去し、カットオフ周波数>50MHzの5次LPFを設置しました。


本シンセサイザは30.000MHzのTCXOが基準となっていて周波数精度が決定されます。TCXOの周波数を調整しました。

50.000MHz出力に対して+23Hz(+0.46ppm)のズレとなりました。ただし調整時の環境温度状態での誤差で、このTCXOの場合±2.5ppm(±125Hz)の変動がある可能性があります。


1Hzと50MHz出力設定の様子です。7セグLEDはダイナミック点灯のため桁がかけて見えます。
20MHzと50MHzの出力波形を観測してみました。




波形に細い線の波形がありますが、これは観測したオシロスコープのサンプリング周波数が低く(200MS/s)、重ね合わせて観測する「Persist」機能を使用しているためです。DDSからはきれいな波形が出力されているはずです。


20MHzサイン波出力のスプリアス特性です。基準発振器由来と思われる10MHz間隔のスプリアスが存在しますが、大きなレベルではないですね。
DDSの出力周波数vs出力振幅は50Ω終端時のサイン波出力電圧です。出力電圧は約92mVrmsですので-7.7dBmの出力となります。高域で3dB弱減衰しているのは出力段に挿入しているLPFの影響です。低域で減衰しているのは出力段にDCカットとして挿入されている結合コンデンサ(1.5uF)の影響で、結合容量を増やすことで低域を拡大することができます。
矩形波出力は周波数依存素子が挿入されておらず、1Hzから50MHzまできれいに振幅が出ています。矩形波で50MHzまで出力低下することが無いので、使用しているAD9851がかなり優秀な特性(高周波特性)を持っていることが想像できます。


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