PIC-DDS

Copyright(c) 1999 光永法明
jm3wud <@ mark> ever.sanda.gr.jp DDS は、基準発振、加算器、ROM、D/Aコンバータからなっています。そのほかにヒューマンインターフェースあるいは、ほかの機器とのインターフェースが必要になります。 DDSチップを使うと高速動作のものが簡単に実現できますが、 DDSチップを使わずPICのみで実装してみました。

回路図

当初は基準周波数を 100[kHz] を目指していましたが、意外と余裕がなく 40[kHz]となってしまいました。サイン波のサンプルポイントは一周期で2000 としました。 DDSで構造を簡単にし高速動作をさせようとすると基準周波数を2の指数にしたくなるのですが、都合のいいクリスタルが必ずしも手に入らないという問題があります。そこでまず PIC の動作周波数を最高の 20 MHz とし、 20M を素因数分解してそれぞれの数値を決めていきました。

プログラムサイズが 1024 words ほぼ一杯(残り10バイト前後)になってしまったので機能別に4種類選べるようにしました。

発振周波数	周波数ステップ	機能
1-10000[Hz]	1[Hz]	スイッチによる周波数アップダウン
1-10,000[Hz]	1[Hz]	外部同期(位相0度, 90度)
0.1-6553.5[Hz]	0.1[Hz]	スイッチによる周波数アップダウン
0.1-6553.5[Hz]	0.1[Hz]	外部同期(位相0度, 90度)

いずれも周波数設定を2つ持ち、それらを高速に切替えることが出来ます。また 1200bps のシリアルポートから周波数の直接指定、周波数の切替え、EEPROMへの周波数の記憶が出来ます。

波形はこんなふうになりました。周波数カウンタの数値の単位は 0.1[Hz] です。波形ではわかりませんが、周波数カウンタの値には 1[Hz] の違いがきちっと出ています。

オシロのスイープ周期を遅くしていくと妙な波形が出てきます。 LPFなしのDDSならではでしょうか。

この PIC-DDS についての記事がトランジスタ技術 2002年 6月号に掲載されました。ソースについては、そちらのダウンロードサービスを御利用下さい。また申し訳ないのですが、記事に訂正がありますので、あわせてごらん下さい。

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