نکاتی در مورد IC سینتی سایزر AD9833
با سلام
چند مدت پیش در مورد این آی سی توی انجمن بحثش شد و تونستم اطلاعاتی در مورد این آی سی جمع کنم . این آی سی می تونه یکی از وسایل آزمایشگاهی شما که می شه گفت ضروری هم هست ، باشه ، فانکشن ژنراتور .
اما به دلیل نداشتن تجربه ی زیاد در رابطه با کار در این زمینه ، همکاری و همفکری بهترین راه برای من و سایر افراد مشابه من هست . در ضمن این آی سی در ایران وجود داره و می تونید توی لینک زیر اون رو خرید کنید .
http://www.iran-module.ir/fa/order.php#special_sells
اکثر مطالب گفته شده در زیر از دیتا شیت ای سی و یه فایل دیکه گرفته شده و بهترین مرجع برای آشنایی بشتر !
http://www.iran-module.ir/fa/pdf/AD9833.pdf
از بهترین مشخصات این تراشه که باعث شد من رو به سمت خودش بکشونه اینه که این ای سی با میکروکنترلر ، کنترل میشه ( به صورت تمام دیجیتالی ) و حجم بسیار کمی رو هم اشغال می کنه .
DDS چيست ؟
DDS مخفف کلمات Direct digital synthesis است و يک روش توليد سيگنال هاي متداول از جمله سيگنال سينوسي مي باشد و معمولا از طريق تبديل کردن کد هاي يک سيگنال به مقدار متناظر آنالوگ توسط يک ADC مي باشد . با توجه به پيشرفت هايي که در اين زمينه و DDS ها صورت گرفته امروزه اين قطعات توانسته اند به ابزاري بسيار کوچک و با توان مصرفي کم مبدل شوند .
همچنين اين قطعه اي که اينجا درباره ي آن توضيح داده شده است از اين تکنولوژي جهت توليد انواع شکل موج ها و حتي مدولاسيون سيگنال پيام بر روي حامل استفاده مي کند .
مختصري راجع به اين تراشه :
اين قطعه همانطور که گفته شد از تکنولوژي DDS براي توليد سيگنال هاي مختلف استفاده مي کند و قابليت توليد شکل موجهاي سينوسي ، مثلثي و مربعي را به طور مستقيم دارا مي باشد . لازم به ذکر است که فرکانس توليدي اين اي سي بيش از 16 مگاهرتز است و مي تواند در CLOCK RATE يک مگاهرتز رزوليشني تقريبا برابر با 0.004 هرتز داشته باشد و همچنين مي تواند به عنوان کاربرد هاي آزمايشگاهي از قبيل سيگنال ژنراتور مورد استفاده قرار بگيرد .
اين تراشه توسط يک ميکرو کنترلر جانبي و توسط پروتکل ارتباطي SPI کنترل مي شود و نياز به قطعات جانبي بسيار کمي دارد .
نماي ظاهري AD9833 و دياگرام پايه ها :
اين اي سي داراي 8 پايه در بسته بندي استاندارد MSOP موجود است که نحوه ي قرار گرفتن پايه هاي آن در شکل زير نشان داده شده است .
تو ضیحات تک تک پایه ها توی دیتاشیت ای سی ، صفحه ی 5 موجود است و اینجا هم مختصری راجع به آنها توضیح داده خواهد شد . پایه های 1 ، 3 ، 4 و 9 پایه های تغذیه ی آی سی هستند ، و پایه ی 10 خروجی فرکانس است . همانطور که در شکل پیداست پایه های 6 و 7 و 8 ، خطوط رابط سریال تراشه می باشند . پایه ای که نیاز بیشتری به توضیح دارد ، پایه ی 5 است . این پایه که master clock و به اختصار MCLK نام دارد ، ورودی ساعت ای سی است که تراشه اعمال داخلی خود را توسط این سیگنال انجام می دهد و فرکانس خروجی تابعی از فرکانس ورودی این پایه است . اما باید توجه داشت که فرکانس خروجی ای سی توسط این پایه کنترل نمی شود و باید یک مقدار پابت داشته باشد .
توضيحات بيشتر و نحوه ي ارتباط با چيپ :
واحد SPI در اين تراشه 16 بيتي است و بايد تمام قوانين مربوط به يک ارتباط ساده با واحدهاي جانبي SPI در مورد اين تراشه هم رعايت شود . برای برقراری ارتباط بین تراشه و میکروکنترلر AVR هشت بیتی ، باید با دو بار ارسال پشت سرهم ، شانزده بیت را ارسال کرد .
همچنین این تراشه رجیستر های کنترلی متفاوتی دارد که می توان به وسیله ی ان اعمال مختلف ای سی (برای مثال نوع شکل موج خروجی) و فرکانس و یا فاز سیگنال خروجی را کنترل کرد . از جمله ی این رجیستر ها که طول 16 بیتی دارند ، در زیر توضیح داده شده اند :
control register :
این رجیستر وظیفه ی کنترل قسمت های مختلف تراشه را بر عهده دارد . برای مثال می توان با استفاده از این رجیستر مدهای sleep چیپ رو تعیین کرد ویا شکل موج خروجی را تغییر داد . جهت دست یابی و تغییر دادن محتویات رجیستر باید 16 بیت ارسالی فرم زیر را داشته باشد :
که بیت های کنترلی این رجیستر به صورت زیر است :
توضیحات مفصل بیت ها در دیتا شیت ای سی قابل دسترسی است و در اینجا تنها بیت های مهم توضیح داده می شوند :
B28 : این بیت مقدار یک را باید در بر داشته باشد .
FSELECT : نکته ای که باید در هنگام کار با این بیت و بیت بعدی توجه شود این است که ای سی AD9833 دو رجیستر 28 بیتی جهت تعیین فرکانس و دو رجیستر مجزا برای تعیین فاز فرکانس خروجی دارد (؟) و این بیت اگر مقدار 0 داشته باشد ، رجیستر اول FREQ0 و اگر 1 باشد FREQ1 تعیین کننده ی فرکانس خروجی هستند . همچنین برای مشخص کردن فرکانس خروجی می توان از رابطه ی زیر کمک گرفت :
که در آن Fmclk فرکانس ورودی پایه ی 5 ( MCLK ) و FREQREG مقدار رجیستر فرکانس می باشد .
PSELECT : این بیت نیز رفتار مشابه بیت بالا را دارد و تعیین می کند کدام یک از رجیستر های PHASE0 یا PHASE1 ، فاز سیگنال خرو جی هستند و رابطه ی زیر برای بدست آوردن فاز خروجی با توجه به مقدار PHASEREG به کار می رود :
[img][/img]
RESET : این بیت برای ریست کردن تراشه استفاده می شود و با یک شدن این بیت ، آی سی شروع به مقدار دهی آولیه کردن خود می کند و با 0 شدن این بیت ، عملیات ریست به اتمام می رسد . لازم به ذکر است که ریست کردن به این روش مقدار های رجیسترهای فرکانس و فاز و همچنین رجیستر کنترلی ، تغییر نمی کند .بعد از اینکه بیت RESET از حالت 1 به صفر تغییر یافت ، فرکانس خروجی بعد از 8 سیکل MCLK در خروجی ظاهر می شود .
DIV2 : این بیت زمانی که سیگنال خروجی مربعی است کاربرد دارد و اگر مقدار 1 داشته باشد فرکانس خروجی نصف می شود ، درغیر اینصورت اگر صفر باشد فرکانس خروجی به صورت عادی است .
OPBITEN و بیت MODE : این دو بیت شکل موج تولیدی خروجی را تعیین می کنند و باید یکی از حالات زیر باشد :
بیت های SLEEP1 و SLEEP12 : بیت اول یعنی SLEEP1 ، تراشه در مد SLEEP و حالت مصرف توان کم می برد و بیت دوم در حالتی که شکل موج خروجی مربعی است تراشه را به حالت SLEEP می برد . در هر دو حالت ، در هنگام وارد شدن به حالت SLEEP ، تولید فرکانس در داخل تراشه متوقف شده و کلاک MCLK غیر فعال می شود .
نوشتن در رجیستر های فرکانس و فاز :
AD9833 دارای دو رجیستر فرکانس و دو فرکانس فاز است که می توانند توسط بیت های FSELECT و PSELECT در رجیستر کنترل ، انتخاب شوند .
هرکدام از رجیسترهای فرکانس طول 28 بیتی دارند که جهت نوشتن در هر کدام باید بیت های ارسالی به صورت کلی زیر باشند. برای نوشتن کامل در رجیستر های فرکانس که 28 بیتی هستند ، ابتدا باید 14 بیت کم ارزش در یک ارسال و 14 بیت باارزش در ارسال دوم قرار بگیرند .
و جهت نوشتن در رجیستر های فاز 12 بیتی باید قالب بیت های ارسالی به صورت زیر باشد که نوشتن در این رجیستر با یکبار ارسال میسر است .
راه اندازی اولیه ی تراشه :
یعد از روشن کردن دستگاه باید ای سی مقدار دهی اولیه شود که برای انجام این کار باید مراحل زیر را طی کنید :
1 - ابتدا بیت RESET در control register را یک کنید .
2 - سپس توسط دو بیت FSELECT و PSELECT ، رجیستری که قصد کارکردن با آن جهت تعیین کردن فرکانس خروجی را دارید ، انتخاب کنید .
3 - بیت RESET را صفر کنید .
4 - مقدار FREQ0 یا FREQ1 یا PAHSE0 و PHASE1 را تعیین کنید و فرکانس تولیدی را از پایه ی VOUT بگیرید .
من به دلیل اینکه لوازم اندازه گیری مثل اسیلسکوپ ندارم ، ترجیح دادم به طور عملی با اون کار نکنم . ولی شما این رو یه بررسی کنید اگه دیدید جالب هست می تونیم به کمک هم این رو هم کاملش کنیم و توی سایت بذاریم . همونطور که دیدین کار با این ای سی خیلی ساده هست و همینطور جالب . داشتن یه فانکشن ژنراتور که ساخت خودمون باشه خیلی کیف داره . فقط مسءله ای که هست و البه مسءله ای ساده هست ، اینه که ولتاژی که توی خروجی این ای سی تولید می شه یه چیزی تقریبا به اندازه 0.6 ولت اونم پیک تا پیک و واقعا یه ولتاژ کمی هست ، باید یه تقویت کننده هم برای این هم طراحی کنیم که اگه OPAMP باشه که چه بهتر . مسءله ی دوم ، مسءله ی پالس ساعت MCLK هست که توی همون دیتا شیت یه مدار گذاشته که این مسءله رو هم به خوبی حل کرده(با یه کریستال 25 مگاهرتز) یا اینکه با میکرو این کار رو انجام بدیم .
منتظر نظرات شما هستم .
با تشکر .
پاسخ با نقل قول
نوشته اصلی توسط codev
