Problema di precisione di un DDS a frequenze molto basse

La prima volta nella mia vita sto usando questo chip DDS (AD9850) per creare un'onda sinusoidale con la frequenza desiderata, dove carico il codice della tabella di ricerca e la frequenza desiderata. comando tramite a con microcontrollore. Quindi le mie conoscenze al momento sono molto limitate.

La cosa sembra andare bene finora, ma il problema è a frequenze molto basse. A 1Hz e anche 0,5Hz sembra a posto. Ma ho bisogno anche di 0,1Hz.

Ecco l'output di DDS quando invio il numero 0.1 al DDS tramite il microcontrollore:

Nel mio codice invio il comando da PC a micro come stringa e lo converto in doppio. Ma per semplicità e per verificare utilizzo questo codice e per 0.1Hz ho impostato sendFrequency (0.1) nel loop.

Ma come vedi il periodo è di circa 11,5 secondi invece di 10 secondi per il comando 0,1Hz.

Spero di poter spiegare bene il problema. C'è un modo per calibrare o mettere a punto questo in modo da ottenere risultati più accurati? O dovrei vivere con la precisione? Tra dove nella scheda tecnica si può fare riferimento a tale incertezza relativa?

Non è una cosa di precisione, è la risoluzione.

La parte anteriore della scheda tecnica specifica la risoluzione di accordatura di 0,0291Hz con un clock di 125 MHz.

$0.0291 \approx \dfrac{125\times 10^{6}}{2^{32}}$ Hz (poiché l'accumulatore di fase è di 32 bit)

Quindi questo è circa il 30% della frequenza di uscita desiderata. Ciò deriva dal risultato dell'aggiunta dell'LSB della parola di sintonizzazione all'accumulatore di fase a 125 MHz - per una determinata frequenza di clock, è inerente al chip e al numero di bit scelti per l'accumulatore di fase e la parola di sintonizzazione.

Puoi provare a ridurre la frequenza di clock: il minimo è 1MHz, quindi dovresti essere in grado di migliorare la risoluzione di oltre due ordini di grandezza, a circa +/- 0,23% a 0,1Hz.

$0.23\times 10^{-3} \approx \dfrac{1\times 10^{6}}{2^{32}}$ Risoluzione Hz con un orologio da 1 MHz

Sfortunatamente, altre cose dovranno cambiare per prestazioni ottimali (in particolare il filtro di uscita, che in genere è un filtro LC ellittico del 7 ° ordine su questi moduli).

Se non hai mai bisogno di andare sopra, diciamo, 1Hz, puoi semplicemente aggiungere un filtro RC con un taglio di, diciamo, 100Hz all'uscita esistente e sarà accettabile per molti scopi.

Quello che stai cercando nel foglio dati è la risoluzione di sintonizzazione di frequenza. Per questo chip è 0,0291 Hz per un ingresso di clock di riferimento di 125 MHz. La frequenza verrà arrotondata a un multiplo di questo numero. Questo numero si basa sulla frequenza dell'ingresso di clock del chip.

Ad esempio, 0,1 Hz verrà arrotondato a 0,0873 Hz (0,0291 * 3). Il periodo per 0,0873 Hz è di 11,5 secondi, che è quello che stai vedendo.

Una frequenza di clock in ingresso inferiore fornirà una maggiore precisione alle frequenze più basse. Quindi, se si desidera una migliore precisione a frequenze più basse, ridurre la frequenza di clock.