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迷走の果て・Tiny Objects

迷走する日々の覚え書きです。自分で分かってることは省略してますので、念のため。

AD9833 DDSモジュールを試す(5)出力フィルタをつける(3)

フィルターを変更しました。先の記事のフィルタはバターワースフィルタではありませんでした。
フィルタの設計についてはLCフィルタ設計技法を参考にさせていただきました。
このPDFの24ページ目
2~10段 バターワース特性 正規化LPF回路
の並列枝入力n=3 n=5 を作ってみました。正規化してあるので部品定数は計算する必要がありますが、その計算式も書いてあります。
普通はカットオフ周波数を決めてから部品定数を計算するのでしょうが、前回と同じく入手しやすいインダクタから他の定数を決めるという方法をとりました。
AD9833モジュールはクロックが25MHzですので出力周波数としてはその数分の一程度にします。
実験では10MHzも出せましたが、クロック25MHzで出力10MHzとなると2.5クロックで正弦波1周期では相当切れのいいフィルタが必要になるでしょう、私の技術と測定環境では到底無理。
とりあえず最高出力周波数は5MHzとしてフィルタのカットオフ周波数は7MHzぐらいとしました。
カットオフ周波数を5MHzにすると出力5MHzで3dB減少してしてしまいます、-3dBは約0.7倍ですからカットオフ周波数は高めにします。

フィルタの回路、filter3 と filter4 が今回作ったフィルタです。
filter4 では 3.9μH を二個直列接続していますが、適当なインダクタが見つからなかったためです。
計算上7.5μH位が必要でアミドン トロイダルコア T-37 #6に巻くということも考えましたが、50回ほど巻かなければならないので止めました。
filter4 の C9 は L5 L6 とで共振周波数をAD9833のクロックの25MHz位にして特性向上を狙ったものですが、うまくいくかどうか?
filter1_4回路図

実験の様子。
フィルタ追加2

写真の右側がフィルタ。上がfilter3、下がfilter4。
バタ-ワースフィルタ

LTSpiceによるシミュレーション。
L5 と L8 に 6.3pF が並列についてますが、前回書いたように共立電子で求めた10μH のインダクタは自己共振周波数が20MHzとの事ですのでシミュレーション上入れてあります。
LTSpice_filter1to4.jpg

シミュレーション結果。あくまでシミュレーションです。
filter1_4特性500K_5M

拡大してみました、filter1 と filter2 はバターワースではないので通過帯域内でリプルがあります、問題になるかどうかは目的次第ですが。
filter1_4特性拡大

実測結果。
この範囲内ではほぼシミュレーションどおりになりました。
filter1_4実測





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