便携多功能信号源

1.产品简介

一款便携的多功能信号源，USB-c供电。基于STM32G030F6P6+AD9851产生高精度正弦波，支持产生1Hz-80MHz正弦波信号、模拟调制信号、数字调制信号、自定义信号、扫频信号等功能。

2.应用场景

1.电子设计竞赛

2.桌面仪器

3.无线对讲机

4.数字锁相环

5.收音机测试

6.语音信号采集

7.教学演示

3.产品概述

这是一款便携的多功能信号源，直流5V供电。人机交互主要使用串口输入指令和板载0.54寸oled显示当前状态，此外还预留有5020贴片蜂鸣器焊盘。为了方便信号的调制，设计了基于MAX4466的语音信号采集电路，可以采集两路微弱语音信号，两路语音信号可以通过两个SMA分别输入或者使用底部的双声道3.5mm耳机座输入。经滤波、放大、电平抬升后输入到STM32的两个ADC中，实现模数转化。除了可以直采之外，用户还可以自定义算法，将两路信号相加，相乘或者进行FFT后再相加，以实现更多功能。载波信号的产生是通过STM32使用SPI控制AD9851产生的。SPI采用的是单片机的硬件SPI，时钟速率为32MHz，可以实现高速通信降低延迟。AD9851可以产生两路互为反相的信号，分别经过以75MHz为截止频率的无源低通滤波器，差分输入至高增益带宽积的运放OPA843，对信号进行放大。之后可以直接通过SMA输出也可以使用天线输出。

4.产品参数

1.输入电压：5V ；

2.输入信号频率范围：0-20KHz ；

3.最大输入信号幅度：33mV ；

4.输出频率范围：1Hz-80MHz ；

5.输出信号初始相位：0-360度以11.25度为步进；

6.直接数字频率合成器；

7.控制方式：串口；

8.尺寸：56mmX30mm，2层PCB设计；

产品分布如下3D所示：

5.使用说明

1.下载完成固件后，模块上电之后默认就可以工作，无需任何操作。

2.设置参数可以直接通过stlink等烧录器直接写入单片机，也可以使用串口输入指令。

3.附件中提供直接写入参数的代码，有调频和调幅demo可供参考。代码使用ST官方的cubemx生成hal代码框架，接着使用vscode的EIDE插件完成开发

6.备注

1.本模块是需要下载代码驱动的，详细文件请在附件中查看代码和“代码使用说明”。

2.本模块需要配合软件使用，附件中提供参考源码，可供二次开发。提供的源码可以通过VSCODE打开编译，通过STLINK或者DAPLINK在VSCODE中的EIDE插件中联调下载。提供的固件可通过STLINK UNITY下载，下载说明请看固件。

3.所有芯片采用通用型芯片，成本较低，预估小批量（20PCS）平均单价在70元-80元左右（所有物料，含PCB，具体价格以市场为准）。

4.若需本模块做调制发射实验（仅供学习研究使用），还需要一根天线，外接天线不在BOM中，需要自行准备。固件、使用教程、推荐天线购买链接以及SMT中没有的器件请在附件查看。

5.在原理图中有一个器件是不贴的，R12是默认不贴的，在原理图中标注为4.3K/NC。

6.本模块为了美观在PCB打样没有丝印位置表示，所以在附件中放了“丝印元器件位置图”方便大家自己焊接。

7.测试结果和测试视频

输出1MHz正弦波测试。

输出40MHz正弦波测试。

输出80MHz正弦波测试。

通过3.5mm耳机线输入440Hz的正弦波作为语音信号，模块输出调制度为0.6，载波为465KHz的AM信号测试，蓝色波形的信号为已调信号，黄色波形的信号为调制信号且作为触发源。

通过3.5mm耳机线输入440Hz的正弦波作为语音信号，模块输出频偏为100KHz，载波为10MHz的FM信号及FFT测试，蓝色波形的信号为已调信号，紫色波形为已调信号经过FFT运算得到的频谱。

该视频演示了平板音乐app通过3.5mm音频线输出的音乐经过模块的采集与调制然后经过天线的实际发射状况。本次发射调制方式是调频，载波70MHz，频偏100KHz，接收使用市面上听力耳机，实际效果良好，接收到的音乐依然清晰。

该视频演示了平板音乐app通过3.5mm音频线输出的音乐经过模块的采集与调制然后经过天线的实际发射状况。本次发射调制方式是调幅，载波22MHz,调制度为0.6，接收使用市面上全波段收音机，实际效果良好，接收到的音乐也较为清晰。