Приборы и техника эксперимента, 2019, № 1, стр. 139-140

Разработан и создан многофункциональный синтезатор частот на базе AD9959. Устройство выполняет следующие функции: реализацию пилообразного, прямоугольного (в том числе меандр) или синусоидального законов изменения частоты, фазы или амплитуды; имитацию импульсной помехи скачкообразным изменением одной из этих характеристик; синусоидальную модуляцию сигнала одновременно по двум характеристикам – частоте и фазе или частоте и амплитуде; автономную (без персонального компьютера ПК) работу в режиме защиты от сбоев с автоматическим восстановлением заданных параметров при внезапных отключениях питания. Синтезатор предназначен для работы в составе систем оптического синтеза частот, лазерных спектрометрах сверхвысокого разрешения, а также может использоваться в радиотехнических устройствах для синтеза частот с программируемой настройкой по заданным законам изменения параметров [1, 2].

Устройство состоит из управляющего модуля на ПК (рис. 1) и управляемой посредством USB-интерфейса платы на базе микроконтроллера ATmega128, опорного кварцевого генератора ГК163 с малыми фазовыми шумами (фирма БМГ-Плюс, Москва), 4-канального DDS-синтезатора AD9959 [3], четырех фильтров низкой частоты производства Mini-Circuits, четырех выходных усилителя каждого канала на базе микросхемы AD8351. На  четырех выходах микросхемы синтезатора включены LC-фильтры низкой частоты с частотой среза 160 МГц. После фильтрации синтезированный сигнал усиливается дифференциальным усилителем AD8351 с высокочастотным трансформатором на выходе. Это обеспечивает низкое выходное сопротивление и гальваническую развязку подключенных нагрузок. Микроконтроллер осуществляет программирование режимов работы синтезатора в соответствии с командами ПК [4] по каналу USB.

Рис. 1.

Структурная схема синтезатора.

Технические характеристики. Сигнал каждого канала определяется частотой в диапазоне от 50 кГц до 160 МГц с дискретностью 0.116 Гц, фазой – от 0 до 360° с дискретностью 0.022°, амплитудой – от 0 до 100% с дискретностью 0.1%; манипуляция (меандр) частоты в диапазоне от 50 кГц до 160 МГц с дискретностью от 100 мс; манипуляция фазы в диапазоне от 0 до 360° с дискретностью от 100 мкс; свип (линейное изменение) частоты в диапазоне от 50 кГц до 160 МГц с дискретностью от 8 нс; свип фазы в диапазоне от 0 до 360° с дискретностью от 100 мкс; синусоидальная модуляция частоты в диапазоне от 50 кГц до 160 МГц, частотой модуляции от 0.11 до 5555.56 Гц с дискретностью от 45 мкс; синусоидальная модуляция фазы в диапазоне от 0 до 360°, частотой модуляции от 0.11 до 7142.86 Гц и дискретностью от 35 мкс; синусоидальная модуляция амплитуды в диапазоне от 0 до 100%, частотой модуляции от 0.11 до 2500 Гц с дискретностью от 100 мкс; режим автономной (без ПК) работы по ранее заданной программе.