ハム三昧: AD9833 スプリアス

＜カテゴリー：DDS＞

前回までの記事で、DDSの基板を変更したら、スプリアスの度合いが変化し、周波数によっては送信機の源発振として、使えるかも知れないという情報がありました。

そこで、この1.8MHzから50MHzまでをカバーするDDSの基板を中国製から秋月の変換基板に改造し、スプリアスが改善するのか確認する事にしました。

この改造を行うついでに25MHzのSPXOをTCXOに変更し、周波数確度と安定度の向上も行います。

TCXOは周波数カウンターにも使用した26MHzのもので、AD9833の仕様からするとオーバークロックになりますが、このくらいのオーバーなら問題なく使えます。　左はこのTCXOをDDSのクロック源とする為に3.3V　LDOとポストアンプを組んだ回路です。　基板の裏側に銅箔を張り付け、疑似両面基板として加工してあります。

TCXOは26MHzですから、ソフトのKdは再設定し、かつ10MHzで校正を行い微調整しました。

校正の仕方はこちらを参照。

DDS_TCXO_100k-54M_VFO.cをダウンロード

DDSのICは中国製のオリジナル基板より剥ぎ取り、秋月の変換基板に載せ替え、下の写真のごとく配置配線しました。

この回路の配線図　DDS_VFO_AD9833TCXO26MHz.pdfをダウンロード

そして、このVFOによるスプリアスは以下のようになりました。

前回の中国製基板よりは、かなり良くなりましたが、周波数が高くなるにつれ、送信機には不適合のスプリアスとなっています。　AD9834が7MHz当たりで問題なく使えるのは基板の差異もあるでしょうが、基準クロックの周波数が50MHzというのも大いに関係しているようです。

ちなみに6.25MHzのスプリアスは左のようになり、送信機としては難しい結果となりました。　基準周波数が25MHzの時は見えなかったスプリアスが26MHzにしたとたん見えるようになりました。

AD9833を送信機用源発振として使えるのは3.5MHzバンドぐらいが上限で、7MHzで使用したい場合、75MHzの基準発振器を使えるAD9834Cまでアップグレードしなければならないようです。

これまでの検討結果から、送信機のVFOとしてDDSを使用したい場合、DDSを基準信号としたPLL回路がベターという結論に至りました。

これは、50MHz　AMトランシーバーを作る為に、DDS制御のPLL　VFOを作成するというテーマで実現する事になりました。

2019年8月　追記

このDDS発振器をSDRのLO発振器として利用すべく使っていましたが、時々周波数があさっての方へ飛んでいきます。　電源をOFF/ONすると直ります。　この原因を調査したところ、DDSの後段に接続したPLL逓倍器がアンロックに陥り周波数がでたらめになる事が判りました。　アンロックは入力周波数を変更したとき発生します。　当初はこのような現象は無かったのですが、最近起こり始めたようです。

アンロックを防ぐには、OE端子をLにしておき、周波数を設定した後、OE端子をHにするとOKとなります。　従い、例え周波数を10Hz変えた時でも一度OEをLとし、周波数を変更してから、再度OEをHとすればアンロックは生じません。　この事は、周波数を変えると一瞬出力が途絶える事になります。　この一瞬の途絶えは、即、受信に問題が生じる訳ではありませんが、OE信号を使い出力段のリレーも切り替えていますので、これがパチパチと音をだします。　これを避ける為に、リレーON/OFFとOE端子の制御は独立させました。　また、この変更の最中にバグも見つかりましたので、ソフトも修正しました。

この記事中からダウンロードしたプログラムファイルはすでに修正済みです。

2022年8月

最近、標準信号発生器として使用頻度が多くなりました。　周波数の可変ステップが最大1KHzの為、回路検討時不便でしたので、最大10KHzスパンが可能なようにスィッチを追加する事にしました。　回路とソフトの改造のついでに、色あせたフロントパネルの化粧紙も入れ替えました。