很早以前复刻Elecraft K1,发现本振直接用LC混频得到,频率漂得比VR2还快,就想着看看能不能把本振改成PLL或者DDC。
调研了一圈发现,Si5351应该各方面都比较适合,但是最蛋疼的一点就是输出是方波,而我希望这个本振能够在较宽频率范围内变化,滤波器太难做了。而且Elecraft K1希望用全直插元件做,Si5351不仅是SOP,还是那种引脚很密的SOP,对焊接苦手不太友好。还有一个MC1648振荡+MC145151(不是114514)锁相的方案,纯直插,而且输出勉强能调成正弦,但是发现MC145151的频率分辨率居然只有14bit,意味着假如希望输出30MHz的信号,频率步进值居然高达惊人的1831Hz,这是短波通联不可接受的。此外还看到Elecraft K2的PLL芯片MC145170,某宝一搜,贴片倒是便宜,直插一片卖到四五十,囊中羞涩,果断放弃。
最后实在遭不住了,进行了一些让步,不直插就不直插吧,贴片芯片也行,好歹出纯正弦吧。这下一调研,发现DDS芯片AD9851倒是不错,输出基本纯正弦(系统自带的谐波很高,可以轻松滤除),数字输入支持并行和串行,串行需要四根GPIO,还能接受。看起来不错,开始画板子。一看数据手册,欸还有示例电路。好电路,但我想稍加修改(噔噔噔噔噔)。

大致看了数据手册,那一坨LC是输出滤波器,前后的R6 R7大概是匹配用的吧,加上;R4 R5是分压,给下面的比较器输出方波用的,用不着,删掉;这个R8干嘛的,给IOUTB分压的吗?我们只用IOUT,R8也删掉。于是得到了

等了几天,元件和板子都到了,开始焊接。焊接完一插电,卧槽,怎么在冒烟??赶紧断电。断完电赶紧用放大镜检查板子……看起来没问题啊怎么回事。检查来检查去,最后视角落在实验室的助焊剂上:

老老实实用酒精洗了一遍。这下插电倒是不冒烟了,当然也不出波形。
经过了四到五个小时的查时序图没查出问题来,一翻数据手册,这玩意怎么默认是并行模式,进入串行模式需要用并行模式先输入一个字节……完蛋,这几个并口我为了省IO全部悬空着。没办法,飞线吧……焊接苦手要在0.5mm的引脚间距上飞线,这又花了我一个小时。焊完一上电……也没信号。


只好挨个查模拟电路的引脚,结果发现,欸怎么有源晶振不出波形……嗷不是,是波形幅值太小。是不是热风枪焊的时候吹坏了?测了一个新晶振,发现波形就是小……顺便还发现现在买的晶振是3.3V供电,我后面打算5V供电,于是放弃这个晶振,买了新的。
又过了两三天到货了,焊上,意料之中的还没波形。没办法,接着啃数据手册。结果突然发现数据手册上写IOUT输出阻抗120k欧。欸怎么这么大,嗷原来是电流型输出……电流型?那IOUTB省掉的R8就不能省。继续飞线,这下多少有点输出了,但是是在IOUTB上,而且失真严重;IOUT上有波形,但是幅值很小,只有几个mV,淹没在噪声里。
实在没招了,算了要不买个成品模块测下吧。于是三天过后拿到了模块,一连接单片机波形就出来了……说明之前的bug还是没排完。老老实实修改电路,再送去打板。

这次调试倒是相对顺利,除了有一个电感坏了之外没其他问题,电感换了就能正常输出了。看到了有矢以来我手搓的电路输出的最正常的正弦波。





这下继续搓K1就有靠谱的频率源了,希望之后的硬件bug能少一些hhhh