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夢の発振器誕生! 20MHzまで1Hzきざみでピターッ! ほしい波形が一発で!

すぐ使える ディジタル周波数シンセサイザ基板[DDS搭載]

登地 功/石井 聡/山本 洋一 ほか著
B5判 160ページ
基板+CD-ROM+はがき付き
定価4,320円(税込)
JAN9784789848213

2012年9月1日発行

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 本書には,50〜20MHzの広レンジで,かつ1Hzの小ステップで周波数がピタッ!と決まる夢の発振器「ダイレクト周波数シンセサイザ基板」が付いています.この発振器は,水晶振動子レベルの高い周波数精度と安定度も備えています.高性能な新しい発振器の誕生によって,高精度な計測器や受信機が簡単に作れる時代に入りました.
 付属基板には,DDS(Direct Digital Synthesizer)と呼ばれる波形発生IC(AD9834)やファームウェア書き込み済みのUSBマイコン(PIC18F14K50)が実装されており,パソコンに接続するだけで,すぐに使い始めることができます.同時発売の拡張基板(アッテネータ基板,ログ・アンプ基板,LCD付きベース基板)と組み合わせると,スカラ・ネットワーク・アナライザやインピーダンス・アナライザなど,高嶺の花だったハイエンドな測定器を自作することもできます.


目次


第1部 付属基板のこと

周波数分解能28ビット!夢の高性能発振器を手に入れたなら
第1章 DDS付属基板でできること
DDSとは…周波数や波形を作り出す回路
本書のDDS付属基板でできること
ディジタル周波数シンセサイザDDSはここがいい!
Column 拡張基板の頒布のご案内
Column プロにしかできなかったことがいとも簡単に!
Column コピー&ペーストですぐできる!パターン・ライブラリ「パネルdeボード」19
付属CD-ROMのコンテンツと注意事項

DDS付属基板の仕様とハードウェアの詳細
第2章 ディジタル周波数シンセサイザを設計する
DDS付属基板の構成とAD9834
AD9834の周辺回路
出力信号レベル
フィルタの仕様を決める
出力アンプ
75MHz基準クロック発振器
PICマイコンでUSB通信とAD9834のコントロールを行う
電源
プリント基板の仕様

パソコンにつないで信号を出してみる
第3章 DDS付属基板を動かす
手順

使いやすい信号発生モジュールに変身!
Appendix 1 DDS付属基板を仕上げる
準備
仕上げの手順


第2部 ディジタル周波数シンセサイザの基礎知識

ほかの信号生成方法との違いや信号生成の原理
第4章 ディジタル制御波形生成IC DDSのハードウェアと動作原理
DDSの基本構成と動作原理
DDSの各ブロックの動作
フィルタ回路
クロック信号源
Column 方形波信号を出すには

受信機/測定器/変調器/信号源…周波数が安定しているってすごい!
第5章 ディジタル周波数シンセサイザDDSの応用
(1)任意周波数の正弦波発生器
(2)可変周波数のディジタル・クロック
(3)SSB受信機の感度レベルの測定
(4)アマチュア無線機のVFO(Variable Frequency Oscillator)代わり
(5)超音波装置の信号源
(6)増幅器の非直線性測定
(7)スカラ・ネットワーク・アナライザ
(8)電源回路の出力インピーダンスの測定
(9)容量/インダクタンス/共振周波数の測定
(10)多相出力の信号源
(11)AM(ASK),FSK,PSK変調信号派の生成
(12)PLLのリファレンス信号源

GHz出力型からインピーダンス計測用まで
第6章 ディジタル周波数シンセサイザのいろいろ
DDSを信号源にしたインピーダンス計測用複合機能IC AD5933/34
高速DDS IC AD9858/AD9859/AD9912/AD9913
直交ディジタル変調機能付き高速DDS AD9957
2.4GHzで動くDDS付き超高速DAC AD9789
任意波形発生器として利用できるDDS AD9834
同期クロックを作り出せるディジタルPLL AD9547
4〜20mA電流ループ伝送上で通信を実現するHARTモデム
FPGAで作るDDS
Column DDS基板企画の始まりは一杯飲み屋で…


第3部 DDS付属基板をより詳しく知りたい人へ

発振器の一番重要な「位相雑音」や波形をチェック
第7章 DDS付属基板の実力
DDS付属基板に搭載されたDDS IC
DDS付属基板の出力信号のスペクトラムを見る
出力信号のレベル
位相雑音
方形波出力波形をチェック
Column DDS内のD-Aコンバータの出力特性を測定する方法
Column 低周波側の特性を伸ばす改造

測定器自身の雑音をキャンセルしてfsオーダのジッタも図る
Appendix 2 小さな位相雑音も測定できる専用アナライザE5052B

内部回路の詳細からレジスタの設計方法まで
第8章 付属基板に搭載された定番DDS IC AD9834の使い方
AD9834の内部構成と端子の機能
DDS ICのアナログ信号生成のメカニズム
AD9834に見るDDS ICのもう一つの特徴「位相制御」
レジスタを設定してから波形が出力されるまでの遅れ
AD9834のレジスタへの書き込み
Column PLLとDDSを比べてみる
Column AD9834一つで位相の違う2信号を生成する実験
Column がんばれば1GHzの高速アナログ回路は手作りできる

パソコンとのインターフェースとDDSのコントロール
第9章 USBマイコンPIC18F14K50のファームウェア
USBマイコンPIC18F14K50
PICマイコンの開発環境
DDSのレジスタとコントロールの手順
拡張基板をコントロールするファームウェア
Column Microchip-application librariesはアップデートされると互換性がなくなる
Column あれ?PICマイコンとPICkit3がつながらない!?
Column 統合開発環境以外のエディタを使用する場合の注意

回路や部品の周波数特性がわかるスカラ・ネットワーク・アナライザに挑戦
第10章 Excelで作る自動制御PCアプリケーション
テキスト・データで通信してDDS学習キットを操作する
DDS学習キットの操作方法
手作りしたクリスタル・フィルタの周波数の周波数特性を測ってみる
Excelを使って自動測定
Column ハイパーターミナルではなくTeraTermを使うこと

電源電圧変動除去比やノイズ性能がUP!シーケンス制御にも対応!
第11章 多機能化,高性能化するLDOリニア・レギュレータ
アナログ回路には入力電圧変動やノイズの除去能力が高い電源ICがいい
低ノイズ・タイプのLDOを使うメリット
低入力電圧でも動作するリニア・レギュレータのメリット
起動時の突入電流を小さく抑えるソフトスタート機能
立ち上げ順序をマイコンで制御できるパワーグッド機能
主電源に続けて電源を順序良く立ち上げる機能 トラッキング
複数の電源の立ち下げシーケンスを設定できる機能 プログラマブル高精度EN/UVLO
出力コンデンサを強制的に放電して逆流を防ぐ機能 出力ディスチャージ

DDSの心臓部!正確かつ安定な出力信号の源
第12章 付属基板の発信源「水晶発振器」の性能と使い方
DDSには水晶発振器が最適
種類と用途
性能
使い方の基本
内部回路と構造
水晶発振器を使用する際のトラブル

DDSの出力をそのまま入力するとアンプやミキサが飽和してしまう…そんなときは
第13章 ステップ1.5dB,最大減衰量94.5dB,30MHz広帯域アッテネータの設計
アッテネータの必要性
仕様
48dB固定アッテネータ回路
SN比とノイズ・フロア
基板設計
製作した基板の減衰特性
そのほかの機能

DDS付属基板でdB表示の周波数特性測定器を作るために
第14章 周波数特性を測定するログ・アンプの設計
周波数特性測定器を作る
全体構成と動作
変換性能

DDS基板やアッテネータ基板を搭載して測定器を作れる
第15章 液晶ディスプレイ付きベース基板
回路構成



「仕上げ部品セット DDS-002T」 (税込価格2,880円)
「トラ技DDSスーパーキット DDS-001T」 (税込価格21,600円)
「トラ技USB-FPGA信号処理実験キット APB-3TGKIT(ケース付き)」 (税込価格43,200円) 好評発売中!
「トラ技USB-FPGA信号キットAPB-3TGKIT(ケースなし)」 (税込価格38,057円)
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