FY6900 DDS funkcijski generator

[ivor]

Moj FY6900 DDS funkcijski generator sem ob nakupu omenil že tukaj. Vsak normalen otrok, ki da kaj nase, majhen ali velik, čim dobi novo igračo, jo mora obvezno najprej odpreti in si ogledati kaj je sploh notri. Samo tehten razlog si je treba omisliti.

[ivor]

Namen nakupa tega instrumenta je bil meritev frekvenčne karakteristike NF ojačevalnikov in optična nastavitev MF filtrov z nihajnimi krogi, v starih radijskih sprejemnikih na elektronke. Za ta namen sem hotel uporabiti funkcijo SWEEP in sinhronizirati spremembo frekvence s horizontalnim odklonom na osciloskopu. Tako bi dobil frekvenčno karakteristiko na zaslonu. Izbral sem ravno ta model zato, ker je bil najcenejši funkcijski generator s tako možnostjo. Nekateri generatorji sicer podpirajo SWEEP funkcijo, ni pa možno sinhronizirati slike na osciloskopu. Tak generator že imam.
Generator ima na zadnji strani VCO analogni vhod, s katerim naj bi bilo možno modulirati izhodni signal (AM, FM, PM...). Dovolj je, če priklopimo signal z enakomerno naraščajočo napetostjo (ramp), paralelno na VCO vhod in na drugi kanal ali TRIGGER vhod osciloskopa.
Že pri prvem poskusu, takoj po nakupu, sem ugotovil, da VCO vhod ne deluje. Frekvenca se sploh ne spreminja, ne glede na to če kaj priklopim na VCO vhod ali ne. Kot da signal ne bi sploh prišel do vezja v notranjosti. Sprememba je opazna edino, če spreminjam spodnjo ali zgornjo mejo spremenjene frekvence. Tudi zamenjava kablovja ne pomaga.
Brez spreminjanja frekvence in sinhronizacije s horizontalo osciloskopa, je generator zame praktično neuporaben. Ni kaj, treba bo odpreti škatlo in poiskati prekinitev signala v notranjosti.

[VolkD]

Kolikor vidim imaš dovolj prostora, da namesto stikalnega napajalnika daš noter klasičnega. Predpostavljam, da napajalnik daje eno samo napetost. Vsekakor boš moral izmeriti tokove in seveda napetost. Spotoma lahko rešiš še to, da se da zadevo napajati iz zunanjega vira ( 12V akumulator ), kar je zelo praktično na terenu.

[S57RZ]

https://altrish.co.uk/2024/10/14/modifi ... ch-fy6900/
Če potegneš dol pdf- morda za kakšno idejo..

[ivor]

Kolikor vidim imaš dovolj prostora, da namesto stikalnega napajalnika daš noter klasičnega. Predpostavljam, da napajalnik daje eno samo napetost. Vsekakor boš moral izmeriti tokove in seveda napetost. Spotoma lahko rešiš še to, da se da zadevo napajati iz zunanjega vira ( 12V akumulator ), kar je zelo praktično na terenu.

Moj model ima napajanje samo +5V. +15V in -15V generira na osnovni plošči. Zato bi bilo enostavno zamenjati stikalni napajalnik z linearnim. Moram še preveriti, koliko bi to pomagalo. Na škatli piše: poraba 10W.
Nekateri podobni modeli za ostale napetost uporabljajo ustrezne izhode iz napajalnika. Tam je predelava bolj komplicirana.

[ivor]

https://altrish.co.uk/2024/10/14/modifications-to-a-feeltech-fy6900/
Če potegneš dol pdf- morda za kakšno idejo..

Takih in podobnih predelav je na spletu malo morje. Nima smisla karkoli predelovati, dokler stvar še ne deluje pravilno.
Sam se bom najprej lotil ene enostavne mehanske predelave, ki bo za vedno rešila zgoraj omenjeni problem z VCO vhodom. Rešitev opišem v nadaljevanju.

[ivor]

Preveril sem celotno pot signala od priključka za VCO vhod naprej. Povezava gre skozi upor 1k in omejitev z 2 diodama najprej na napetostni delilnik in na dvojni opamp 4558. Nikjer ni prekinitve in ojačevalnik, povezan kot napetostni sledilnik, deluje v redu. Druga polovica 4558 ni uporabljena. Signal gre naprej ponovno skozi upor 1k in omejitev z 2 diodama, na pin 1 konektorja za ploščati kabel proti čelni plošči, kjer se konča na majhnem čipku U1, brez oznake.

VCO IN povezave.png

VCO IN na osnovni plošči.jpg

Ponovno sem preveril celotno pot signala in preventivno pospajkal izvode BNC priključkov na osnovni plošči. Ker nisem našel nobene napake, sam spet vklopil generator in preveril. Deluje!

[ivor]

Pri ponovnem sestavljanju sem razumel, kako je prišlo do prekinitve na novem generatorju. BNC konektorji zadaj se nahajajo na plastičnem nosilcu, ki je spodaj pritrjen na osnovno ploščo. BNC priključek za VCO IN se nahaja v zgornji vrsti. Pri priklapljanju kabla se plastični nosilec lahko zvija in obremenjuje prispajkane priključke spodaj na osnovni plošči. Pri večkratnem pretikanju lahko pride do popuščanja spajke in posledično prekinitve signalne poti.

20251102_133958.jpg

Na zgornjem koncu plastičnega nosilca je predvideno mesto za pritrdilni vijak, ki ni montiran. Na zadnji plošči ni nobene luknje zanj. Zato sem tam izvrtal luknjo Φ=3,5mm, poiskal ustrezni samorezni vijak in dodatno pritrdil nosilec še na zgornjem delu.

20251102_170817.jpg

To enostavno mehansko predelavo priporočam vsem uporabnikom takih in podobnih generatorjev.

[ivor]

Sedaj, ko je napaka odpravljena, sem se ponovno lotil meritve frekvenčne karakteristike. Izbral sem način delovanja VCO FM. Nastavil sem spodnjo mejo na 20Hz, zgornjo na 20kHz in linearno spreminjanje frekvence. Kot da bi meril karakteristiko nekega NF ojačevalnika ali filtra.
Pri VCO IN = 0V bi moral doseči spodnjo mejo 20Hz in pri VCO IN=5V zgornjo mejo 20kHz. Na moje presenečenje, generator nikoli ni šel pod 270Hz ali nad 18kHz.
Sledi ponovno odpiranje škatle in meritve napetosti. Če sem nastavil VCO IN na 0V in izmeril napetost, je bilo tam dejansko 4,5mV, enako tako na izhodu 4558. Na 1. pinu konektorja pa sem izmeril 15mV.

VCO IN povezave nap.png

Kako je to možno?
Pri nastavljeni napetosti DC generatorja na 5V pa sem na izhoddu meril 4,8V (kanal 2 povezan na VCO IN).
Na koncu sem na 1. pinu konektorja na osnovni plošči izpulil kontakt z žičko in ga s krokodilom povezal na maso (0V proti U1 na čelni plošči). Frekvencmeter je pokazal točno 20Hz. Če pa nisem povezal kontakta na maso (v zraku), sem meril 1,65V, točno sredino napajanja 3,3V,
Problem je torej pri krmilni napetosti, ki jo dobim iz 2.kanala generatorja. Napetost pa se dodatno spremeni zaradi upora 1k na poti signala proti čipu U1 na čelni plošči.

[ivor]

Žal mi ta funkcijski generator ne nudi vsega tistega, kar sem pričakoval. Preveč stvari obljublja, rezultat pa na koncu ni uporaben. Čipovje, ki je uporabljeno, se bi dalo verjetno bolje izkoristiti. Tudi nastavitve niso najbolj točno izvedene. Tudi navodila so precej skopa, preveč stvari je skritih in jih je treba sam odkrivati, morda zato da ne bi potem izpadlo, da obljubljenega ne more izpolniti. Na primer, kakšnega nalaganja drugačnega firmwara nikjer ne omenjajo.
Vseeno bom poskusil izvleči nekaj več, morda mi ga uspe prilagoditi tistemu, kar potrebujem. Na osnovni plošči je 6 majhnih trimer potenciometrov, ni pa nikjer podatka čemu sploh služijo, kaj šele da bi bil nekje opisan postopek nastavljanja. Uporabnik naj bi se pri tem sam znašel, če ima dovolj poguma, znanja in potrpljenja da se spopade s tem izzivom.
K sreči so to pred mano opravili že drugi, tako da mi ni treba odkrivati tople vode. Prikazana je nastavitev starejšega modela FY6800, ki se v tem delu ne razlikuje od mojega.

Nastavitev trimerjev.png

S pomočjo tega vira se bom lotil ponovnega celotnega nastavljanja obeh kanalov generatorja. Kot sem že ugotovil, mora biti nastavitev zelo natančna, saj razlika nekaj mV lahko pripelje do velike napake pri aplikacijah, ki me zanimajo. Tako nekaj mV offseta pri napetosti lahko povzroči pri frekvenci FM napako za dobre 3 oktave.

[ivor]

Kratka recenzija in delni seznam materiala (polprevodniki) se nahaja tukaj.
Ne razumem, kaj pomeni 3002I 3VT 8-pin SMD. Oba se nahajata pod majhnim Al hladilnikom. Morda dvojni HF OA THS3002I?

[ivor]

Nastavitev trimer potenciometrov:
Pri prvem kanalu je nastavitev v redu. Ni potrebna ponovna nastavitev.
Pri drugem kanalu pa praktično ni mogoče nastaviti potenciometrov. Odstopanje izhodne napetosti od nastavljene se zelo spreminja s časom. Razen tega, so drugačne napetosti pri enosmerni napetosti (DC) in pravokotnih impulzih. Kot da je pri tem kanalu nekaj hudo narobe, ne vem pa, kje bi lahko bila napaka.
Ker je pri različnih modulacijah, prvi kanal glavni izhod in je drugi kanal namenjen samo krmiljenju spremenljive veličine (na pr. stopnje modulacije), je vse skupaj praktično nemogoče uporabiti. Razen tega, je analogni vhod VCO zelo počasen in ne prenese hitrih sprememb, na pr. hitrega preskoka iz maksimalne nazaj na minimalno frekvenco pri sweepanju.
Za sweepanje frekvence si bo treba omisliti neko drugačno kombinacijo. Ker se ne morem zanesti na nastavitve frekvenc na generatorju, si moram najprej sestaviti neki hitrejši analogni frekvencmeter (pretvornik frekvence v napetost), da bom lahko spremljal, kakšne frekvence sploh trenutno prihajajo iz generatorja.

[PrimozL]

Kolikor vidim imaš dovolj prostora, da namesto stikalnega napajalnika daš noter klasičnega. Predpostavljam, da napajalnik daje eno samo napetost. Vsekakor boš moral izmeriti tokove in seveda napetost. Spotoma lahko rešiš še to, da se da zadevo napajati iz zunanjega vira ( 12V akumulator ), kar je zelo praktično na terenu.

Pri starejših izvedenkah, kjer je zunanji napajalnik zagotavljal vse napetosti, so uporabniki poročali o velikem zmanjšanju šuma, naloženega na izhodni signal, ko so zamenjali napajalnik z boljšim. Pred predelavo te verzije pa je smiselno preveriti, koliko šuma je na napajanju pred in za nizko-prepustnimi LC filtri. Take meritve ni mogoče narediti s klasično osciloskopsko sondo z dolgo GND sponko, ampak je treba prispajkat koaksialni kabelček prav v neposredno bližino točke meritve.

Če je šuma na izhodu filtrov še vedno preveč, je za razmisliti o vgradnji nizkošumnih LDO v to točko. Veliko je takih LDO, ki zahtevajo samo 0.5 V padca za nizkošumno delovanje. Ampak, kot ugotavljaš Ivor že sam - vprašanje smiselnosti je na mestu.

Kljub temu, da se vsi jezimo nad eno ali drugo pomanjkljivostjo izvedbe tega generatorja, pa nam je za ceno manj kot 100€ dal veliko možnosti generiranja signalov.

Glede na jasno in čisto zasnovo pa me preseneča, da še nisem srečal kakšne alternativne odprtokodne rešitve za ta generator.

[ivor]

Od začetka sem preizkušal radijske motnje na SV v bližini generatorja in osciloskopa skupaj. Situacija je bila porazna.
Ko sem potem ugasnil osciloskop in pustil prižgan samo generator, ni bilo tako hudo. Imel sem občutek, da izhodni signal bolj moti okolico kot sam napajalnik. Če sem izbral pravokotne impulze in sprejemnik zelo približal oklepljenemu kablu, povezanemu na izhod generatorja, so se motnje povečale s povečanjem amplitude signala.
Kar zadeva šum in ostale motnje na izhodu, me to zaenkrat ne moti, ker operiram z dovolj velikimi amplitudami.

Glede na jasno in čisto zasnovo pa me preseneča, da še nisem srečal kakšne alternativne odprtokodne rešitve za ta generator.

Menda je problem na novo naložiti firmware. Vse je namreč fiksno zapisano v čipovju znotraj generatorja. Če kdo želi naložiti novi firmware, mora naročiti nove čipe iz tovarne in si jih sam prespajkati. Dobro so se zavarovali, da ne bo slučajno kdo "čaral" po njihovem izdelku in nepooblaščeno popravljal lastnosti. Tako sem bral na forumih.

P.S.: Iščem žrtve, ki imajo take ali podobne modele generatorjev, zaradi možne primerjave in izmenjave izkušenj.

[ivor]

Raziskujem naprej razne možnosti generiranja sweep signala v avdio področju in sinhronizacije z osciloskopom. Z uporabo analognega signala iz izhoda 2. kanala in VCO vhoda zadaj sem čisto obupal. Trenutno raziskujem frekvenčno moduliran signal MOD -> FM. V navodilih piše samo, da se s tem lahko spreminja izhodno frekvenco na prvem kanalu. Nobene razlage ni na primer, kako deluje parameter BIAS.
Prišel sem bo naslednjih ugotovitev: Na 1. kanalu izberemo srednjo frekvenco pasu, ki nas zanima in obliko izhodnega signala (navadno sinus, če nočemo imeti višjih harmonskih). Na drugem kanalu pa izberemo obliko signala, ki bo moduliral 1. kanal (ramp, exp, log...) in frekvenco spreminjanja. Nato izberemo MOD -> FM. Parameter "Bias" določa celotno širino pasu izhodnega signala na 1. kanalu, polovico gor in polovico dol od srednje frekvence. Pri tem ni važno kakšna sta amplituda ali offset na 2. kanalu, le amplituda mora biti vsaj 3V, drugače modulacija ne deluje. Celo ni potrebno vklopiti izhoda 2. kanala. Sam ga vseeno vklopim zaradi orientacije in sinhronizacije z osciloskopom.

[ivor]

Za meritve kakšnega ojačevalnika ali filtra v avdio pasu bi to praktično izgledalo takole:
- na prvem kanalu izberemo sinusno obliko signala in frekvenco 10010 Hz (sredina avdio pasu) s poljubno amplitudo. Offset in faza ostaneta lahko na vrednosti 0.
- na drugem kanalu izberemo frekvenco, ki določa trajanje sweepanja po pravilu f=1/t (t=trajanje v sekundah). Tako frekvenca 0,04 Hz pomeni trajanje 25s. Izberemo obliko signala, ki bo moduliral frekvenco 1. kanala. Ramp pomeni linearno spreminjanje, Exp ali Log pa eksponencialno ali logaritemsko. Najbolje je, če imamo enakomerno število oktav ali dekad na sekundo.
- pritisnemo tipko MOD, izberemo FM in v polje Par (Bias) vpišemo 19,980kHz. Frekvenca se bo spreminjala med 10010-19.980/2=20Hz in 10010+19.980/2=20.000Hz.
- izhod 1. kanala priklopimo na merjenec, izhod merjenca pa skozi amplitudni detektor na prvi kanal osciloskopa.
- izhod 2. kanala priklopimo na 2. kanal osciloskopa, zaradi orientacije in sinhronizacije, ali na vhod za zunanji trigger.

Na osciloskopu se nam bo v 25s izrisala amplitudna karakteristika merjenca.

[VolkD]

Na osciloskopu se nam bo v 25s izrisala amplitudna karakteristika merjenca.

UFFF, A hitreje pa ne gre ?
Spominski osciloskop je torej nuja.

[ivor]

UFFF, A hitreje pa ne gre ?
Spominski osciloskop je torej nuja.

žal nisem še tako daleč, a rad bi čim bolj olajšal delo bodočemu amplitudnemu detektorju, pri najnižjih frekvencah avdio spektra (okrog 20Hz). Če gre hitreje, se na začetku spektra frekvenca prehitro spremeni, še preden se zaključi ena cela perioda signala. Nisem pripravljen verjeti rezultatom takih meritev. Ne obstajajo hitri avdio merilniki, ki delujejo na tem principu. Ravno zato sem nabavil spominski (digitalni) osciloskop. Kot upokojenec imam dovolj časa za tako počasno meritev.
Edino če bi meril z roza šumom in spektralnim analizatorjem, ki meri vse frekvence naenkrat. Spektralni analizatorji za ta namen imajo ponavadi 10 oktavnih ali 30 terčnih aktivnih pasovnih filtrov in prav toliko bargraph prikazovalnikov na zaslonu. Imam en miniaturni merilni instrument, ki je vsega tega zmožen.

[ivor]

Izberemo obliko signala, ki bo moduliral frekvenco 1. kanala. Ramp pomeni linearno spreminjanje, Exp ali Log pa eksponencialno ali logaritemsko. Najbolje je, če imamo enakomerno število oktav ali dekad na sekundo.

Žal nobena od omenjenih priloženih krivulj ne omogoča enakomernega števila oktav na sekundo. Ramp je linearna krivulja in je za ta namen neuporabna. Exp je bolj položna na začetku in bolj strma na koncu, Log pa obratno. Za enakomerno razdelitev vseh oktav glede na čas, bi bilo treba sam ustvariti ustrezno krivuljo (Arbitrary waveform).
Če hočem na osciloskopu pogledati celoten sweep signal, brez amplitudnega detektorja, se mi prikaže takšen zmazek:

dso_01_01_00_47_03.png

Iz tega se ne da razbrati, kje se pojavi kakšna frekvenca. Treba je povečati (zoomirati) vsak posamezni del krivulje posebej tako, da bo vidna sinusoida in izmeriti frekvenco. Na tak način trenutno raziskujem obe krivulji za spreminjanje frekvence, Exp in Log. Poskušam najti položaj nekaterih zanimivih frekvenc na časovni (horizontalni) osi.

dso_01_01_00_55_50.png

Frekvenca 10kHz je za 19,2s zamaknjena od začetka (triggerja). Celotno trajanje je 25s.

[ivor]

Exp je bolj položna na začetku in bolj strma na koncu, Log pa obratno.

"Exp" krivuljo se da popraviti tako, da se za frekvenčno modulacijo sicer uporabi celotni frekvenčni pas od 0Hz do 20kHz, potem se pa izbere le tisti del, ki nas zanima, na pr. od 20Hz naprej, ostalo se enostavno odstrani. Frekvenčna (horizontalna) skala je tako dosti bolj linearna, če gledamo frekvenco v dekadah (oktavah). Paziti je treba edino, da merjenec brez škode prenese signale, izbrane amplitude in frekvence, izven zanimivega frekvenčnega pasu, na pr. 0 - 20Hz pri kakšnem izhodnem transformatorju.

Testno vezje.png

Za poskus sem sestavil enostavno vezje in preveril, kako se izkaže taka merilna metoda.

dso_01_01_00_35_52.png

Rezultat meritve. Horizontalna skala je lepo eksponencialna, vertikalna (amplitudna) pa je zaenkrat še linearna.