JOY-iT PSG9080 DDS-functiegenerator

Wie tegenwoordig een DDS-functiegenerator zoekt voor niet al te veel geld, die kan vanaf zo’n 100 euro al kiezen uit verschillende exemplaren. Maar daarvoor moet je niet te veel verwachten. Wil je wat meer kwaliteit en een degelijke behuizing, dan loopt de prijs al snel op. De nieuwe PSG 9080 van JOY-iT zit daar net tussen in: hij biedt behoorlijk wat features in een attractief kastje en is toch nog heel betaalbaar. We hebben de nieuweling uitgeprobeerd.

Harry Baggen (NL)

JOY-iT heeft een leuke kleine functiegenerator in zijn assortiment, de JDS6600, voor een prijs van dik 100 euro. We hebben deze generator een dik jaar geleden al eens getest en de conclusie was toen dat je behoorlijk wat krijgt voor je geld, maar vooral de behuizing en de mechanische constructie laten nogal wat te wensen over. Het lijkt wel of Joy-IT dit commentaar ter harte heeft genomen bij het grotere broertje dat we hier bekijken, de PSG9080. De prijs bedraagt weliswaar ongeveer het dubbele van de JDS6600, maar daarvoor krijg je een groter frequentiebereik, meer mogelijkheden en een duidelijk betere behuizing met een stevig frontpaneel, groter display en een ingebouwde netvoeding.

In het kort de belangrijkste eigenschappen van de PSG9080: twee signaaluitgangen die onafhankelijk of gekoppeld kunnen worden gebruikt. Maximale frequentie 80 MHz (sinus), voor andere golfvormen zoals blok en puls wordt een bereik tot 30 MHz aangegeven. De sampling-rate ligt op 300 Msamples/s, de D/A-omzetter heeft een resolutie van 14 bits. Veel modulatiemogelijkheden, sweep- en VCO-functie en programmeerbare golfvormen met 8192 punten. Er is ook een ingebouwde frequentiemeter/pulsteller met een bereik tot 100 MHz. De generator kan bovendien via PC-software worden bediend.

Nette kast

De PSG9080 wordt geleverd in een flinke doos waarin we ook nog een netkabel, een USB-kabel en twee verschillende soorten BNC-kabels aantreffen. De kast van de generator blijkt opvallend licht te zijn, de hele behuizing is immers van kunststof en de voeding in de kast is een schakelende versie. Maar de kast is keurig afgewerkt, voelt vrij stevig aan en is aan de voor- en achterzijde voorzien van rubberachtige beschermranden. Daardoor blijft het kastje ondanks zijn geringe gewicht toch stevig op tafel staan en glijdt het niet weg bij het indrukken van de knoppen. De kast is ook voorzien van een draagbeugel die in verschillende standen kan worden gezet. Ook deze beugel bezit twee rubber voetjes die zorgen voor een goede grip op de labtafel.

Het frontpaneel (figuur 1) is heel overzichtelijk.

Figuur 1. Het bedieningsgedeelte is overzichtelijk en het bezit ook een numeriek toetsenbord.

Er zijn numerieke toetsen voor het rechtstreeks invoeren van waarden en er zijn aparte toetsen voor verschillende mogelijkheden zoals sweep, functie, modulatie, VCO en de meetingang voor de frequentieteller. Ook een draaiknop voor het veranderen van een instelling ontbreekt niet. Naast het display zitten zes universele toetsen waarvan de functie op het display verschijnt. Het 3,5 inch grote display toont gelijktijdig de instellingen van de twee uitgangskanalen of andere instellingen. Het is mooi scherp, de helderheid is voldoende en ook onder een hoek is het nog goed af te lezen.

Aan de achterzijde (figuur 2) vinden we de netaansluiting met een extra “harde” netschakelaar, een USB-connector, een DC-bus (de generator kan ook met 5 V DC gevoed worden), een TTL-connector (waarvan de functie nergens wordt verklaard) en twee Sync-bussen waarmee meerdere generatoren met elkaar kunnen worden gesynchroniseerd.

Figuur 2. De achterzijde van de generator, met een “echte” netschakelaar en o.a. een USB-aansluiting.

Mogelijkheden

De bediening van de PSG9060 is eenvoudig. Voor de meeste functies heb je de (te downloaden) handleiding niet eens nodig. Bij de golfvormen kun je met de functietoetsen naast het display kiezen welke parameter je wilt veranderen. Vervolgens kan de waarde worden aangepast met de draaiknop of door het intoetsen van een waarde op het numerieke toetsenbordje. Het display toont continu alle belangrijke instellingen van de twee uitgangskanalen (figuur 3).

Figuur 3. Het display toont de instellingen van beide uitgangen tegelijk.

Er zijn 21 standaard golfvormen voorgeprogrammeerd en daarnaast is er ruimte voor 15 zelf geprogrammeerde golfvormen. Dat laatste kun je doen via de PC-software DDS Signal Generator.

De MOD-knop geeft toegang tot het modulatiemenu waar gekozen kan worden uit een flink aantal modulatiemethodes. Externe modulatie is mogelijk via de Mod-ingang op het frontpaneel. Via de Sweep-knop kom je in het sweep-menu. Helaas kun je de sweep alleen starten met een druk op een knop, niet via een triggerpuls van een ander apparaat. De VCO-functie biedt de mogelijkheid om met behulp van een stuurspanning van 0 tot 5 V op de EXT-ingang de frequentie op een van de uitgangen in te stellen binnen een zelf in te stellen frequentiebereik.

De ingebouwde frequentieteller is beschikbaar via de MEAS-knop. Het bereik loopt volgens de fabrikant tot 100 MHz, maar volgens sommige gebruikers op Internet gaat hij nog een stuk verder. Je kunt hem ook gebruiken als pulsteller tot circa 4 miljard pulsen.

De PSG9080 biedt bovendien de mogelijkheid om een reeks golfvormen achter elkaar te programmeren. Daarbij kan de tijdsduur van elk afzonderlijk signaal worden ingesteld en het aantal keren dat dit wordt herhaald. Er zijn in totaal 20 programmageheugens beschikbaar die elk 100 stappen kunnen bevatten. Via de FUNC-toets kom je in de programmeermodus . Met de LOAD/SAVE-toets kunnen geheugens snel worden geladen en opgeslagen.

Tot slot is er nog een System-menu waarin een aantal basisinstellingen van de generator kunnen worden aangepast. Hier bevinden zich ook diverse instellingen om bepaalde eigenschappen van de twee uitgangskanalen (bijv. frequentie of amplitude) te synchroniseren. Ook is er een mogelijkheid om de frequentie en/of uitgangsamplitude bij te regelen als dat nodig mocht zijn.

Gebruik

Wat bij het inschakelen meteen opvalt, is het feit dat de generator heel snel opstart (2 à 3 s), ondanks het feit dat we hier te maken hebben met een ontwerp op basis van een FPGA (Xilinx Spartan-6, zie het binnenwerk in figuur 4).

Figuur 4. Het binnenwerk van de PSG9080. De kern wordt gevormd door een Xilinx Spartan-6 op de grote print in het midden; rechts is de voeding te zien.

Helaas is de vreugde gelijk voorbij als je de ingebouwde pieper hoort die zich bij elke toetsdruk luid meldt. Gelukkig kun je hem in het System-menu het zwijgen opleggen, dat werkt een stuk aangenamer! Wat me eveneens stoorde, was het feit dat beide uitgangen na het inschakelen geactiveerd zijn en al een spanning van 5 V_tt leveren. Dat heb ik opgelost door ze uit te schakelen en dit samen met enige andere aangepaste instellingen in het eerste programmageheugen op te slaan. Als je de generator een volgende keer start, dan komt hij op met de instellingen van dat geheugen.

De standaard golfvormen zien er keurig uit. Blokgolven hebben mooi steile flanken met minimale overshoot, maar bij de sinus had ik wel een wat lagere harmonische vervorming verwacht dan de door mij gemeten -45 dB, de D/A-omzetter is immers een 14-bits type. De maximale uitgangsamplitude is afhankelijk van de uitgangsfrequentie; onder 1 MHz is dat 25 V_tt, bij hogere frequenties neemt dat in stappen af om te eindigen bij 3,6 V_tt tussen 60 en 80 MHz. Die waarden zijn overigens bij onbelaste uitgangen, bij afsluiting met 50 Ohm daalt dat tot de helft. De generator toont helaas alleen de onbelaste amplitudewaarde. Een keuzemogelijkheid in de software zou wel prettig zijn, evenals de mogelijkheid om een effectieve waarde bij sinusspanningen in te voeren (nu is alleen de top-top-spanning mogelijk). Afgesloten met 50 Ohm en bij een uitgangsspanning van 1,5 V_tt blijft de uitgangsamplitude over het hele frequentiebereik mooi constant, alleen boven 60 MHz daalt ze wat.

De programmeermogelijkheid is een leuk extraatje, maar het kost wel wat tijd om deze functionaliteit te doorgronden. Je moet namelijk eerst de gewenste golfvormen elk apart in een geheugen opslaan met de gewenste amplitude enz., vervolgens kun je deze geheugens dan in de juiste volgorde in het functiegeheugen plaatsen en daarbij de tijdsduur en het aantal herhalingen vastleggen. Er is een debug-modus om te controleren wat het uitgangsresultaat is.

Met de bijbehorende software DDS Signal Generator (figuur 5) is het mogelijk om de PSG9080 volledig via de computer te bedienen en ook te programmeren.

Figuur 5. Met de bijbehorende PC-software kan de generator compleet op afstand worden bediend en kan men zelf golfvormen samenstellen.

Het uiterlijk van het programma is misschien niet zo strak in vergelijking met de andere Windows-programma’s, maar alles wat ik geprobeerd heb werkte wel probleemloos.

Conclusie

Voor een bedrag van iets meer dan 200 euro krijg je met de PSG9080 een prima functiegenerator met veel mogelijkheden, een nette behuizing, een duidelijk display en een overzichtelijk bedieningspaneel. Ik heb hierboven weliswaar wat kritiekpuntjes genoemd, maar daar is zeker mee te leven. De PSG9080 biedt alles bij elkaar een heleboel positieve eigenschappen en een groot frequentiebereik, die je bij de meeste andere generatoren in deze prijsklasse niet zult aantreffen. Ik denk dat menige elektronica-hobbyist graag zo’n PSG9080 op zijn labtafel wil hebben!