Universelle DDS-Baugruppe



Beim Bau von Empfängern, Sendern und Amateurfunktransceivers stellt sich seit Urzeiten immer die Frage nach der erforderlichen Frequenzstabilität. Freilaufende VFOs wird heute kaum noch jemand verwenden wollen, der Aufwand für einen temperaturstabilen Oszillator ist einfach riesengroß.
Mit dem Aufkommen der ersten "DIRECT DIGITAL SYNTHESIZER", kurz DDS genannt, konnte man Licht im Tunnel erkennen.
Die Bausteine waren teuer und an die Verwendung für den Amateurfunkbastler war zunächst nicht zu denken.
Dies änderte sich jedoch schnell. Die zur Steuerung eines solchen VFOs erforderlichen Controller wie PIC-und Atmel-Prozessoren wurden für jedermann erschwinglich, und so dauerte es nicht lange, bis auch findige Funkamateure die ersten DDS-Baugruppen publizierten und immer weiter verbesserten.
Heute gib es eine Menge DDS-Projekte, aber eine Baubeschreibung hat mich beim Stöbern im Internet vor einigen Jahren sehr aufmerksam gemacht: die universelle DDS von OM C.V. Niras VU3CNS, zu finden bei hamradioindia.




Diese Baugruppe hat alles, was man an Bedien-Features im Empfänger-und Transceiverbau heutzutage benötigt:

Frequenzeingabe direkt per Tastenfeld oder Drehknopf
Frequenzbereich 0-60MHz
Abstimmschritte von 1Hz - 10 MHz
frei wählbare ZF und ZF-Lage
Trägerfrequenzablage einstellbar

zwei VFO
SPLIT und RIT-Funktion
19 Memory-Kanäle ablegbar
Eichfunktion auf 10 MHz
Mode und Bandausgänge zur Steuerung der Peripherie
Standard-LCD-Display 2x16 Zeichen

Kernstück ist ein DDS-Chip AD9850 oder AD9851 von Analog Devices. Dieser wird von einem der beiden Microcontroller PIC16F628 gesteuert. Der zweite PIC gibt die Band-und Mode-Ausgänge aus. Als Anzeige kommt ein zweizeiliges Standard-LCD-Display mit je 16 Zeichen zum Einsatz. Die direkte Frequenzeingabe, falls gewünscht, erfolgt mit einer kleinen Tastatur.
Die Orignal-Beschreibung von VU3CNS in englisch gibt darüber reichlich Auskunft, auch über die grundsätzliche Arbeitsweise der DDS.

DDS-Notes VU3CNS

Leider sind für dieses Projekt keine Leiterplatten erhältlich. Bis auf den DDS-Chip habe ich alles auf einer Lochrasterplatine unterbringen können, wenn es auch sehr eng zugeht. Die gesamte Baugruppe ist dann in einem Alu-Druckgussgehäuse von RS-Components untergebracht. Letztlich kann aber jeder die Größe selbst bestimmen. Wichtig ist die Unterbringung in einem Metallgehäuse und unbedingt erforderlich: die Abschirmung der Leitungen zum LCD-Display. Auf diesen tummeln sich mitunter kurze Spikes, die dann irgenwo im Empfänger zu hören sind. Die Verwendung eines abgeschirmten Kabels läßt aber Ruhe einkehren. Bei einem meiner Aufbauten blieb ein schwacher Träger irgendwo bei 24,234 Mhz, der nicht weiter stört.
Der DDS-Chip selbst wird auf eine SMD-Adapterplatine TSSOP-28 von Reichelt Elektronik aufgelötet, Lötleisten stellen dann die Verbindung zum 2,54mm-Raster wieder her.



Das Löten dieses Bausteins ist nicht jedermanns Sache - wer sich nicht traut, einfach mir zusenden!
Die Orignalschaltung von VU3CNS habe ich etwas abgewandelt und Treiber für die Band-und Modeausgänge mitintegriert. Diese liefern +12V bei aktivierten Ausgang. Das Beste ist, wir betrachten den Schaltplan:




Um die Schaltung letztlich zum Leben zu erwecken, sind die beiden PIC-Prozessoren natürlich zu programmieren. Für diejenigen mit entsprechender Ausrüstung stelle ich die original HEX-Files hier bereit:

tippsData/PIC_1.HEX     tippsData/PIC_2.HEX

Ich bin gerne bereit, mir zugesandte PICs 16F628 von einem guten Freund programmieren zu lassen.



Eine Beschreibung der Grundeinstellungen und der Bedienung habe ich hier ausgearbeitet:

Abschließend noch ein paar wichtige Hinweise zu den Bauteilen:

Der DDS-Chip AD9850 ist zwischenzeitlich fast nicht mehr zu bekommen, der Nachfolger AD9851 mittlerweile nur noch bei DIGIKEY für €22,50

Drehgeber sind bei vielen Firmen erhältlich. Wichtig: es darf keiner mit integrierter Elektronik sein, nur ein rein mechanischer mit seinem A und B-Ausgang.

Der SMD-Transistor BLT70 ist bei RS-Components erhältlich, der bekannte 2N3866 mit Kühlstern tut es aber auch, wie auf obigen Bild zu erkennen.


Bei Fragen stehe ich wie immer gerne zur Verfügung und ich helfe, wo ich kann.