Precyzyjny i wysokorozdzielczy cyfrowy generator sygnałowy
Projekt zrealizowany w latach 2005-2007 (kilka wersji urządzenia)
Twórca: Klaudiusz Woźniak
Jednym z podstawowych urządzeń elektronicznych używanych przy pracy z mikrosystemowymi układami drgającymi oraz w systemach mikroskopii bliskich oddziaływań jest precyzyjny i wysokorozdzielczy generator częstotliwości. Przykładem jego zastosowania jest mikroskopia rezonansowa w której to ostrze pomiarowe jest wprowadzane w drgania o stałej częstotliwości. Poprzez obserwację ich amplitudy możliwe jest zarejestrowanie topografii badanej powierzchni. Precyzyjne źródło sygnału jest również niezbędne przy wszelkich pomiarach częstotliwości rezonansowej. Poprzez obserwację jej zmian w układach wykorzystujących dźwignie krzemowe oraz oscylatory kwarcowe dokonywany jest pomiar bardzo małych mas. Jest to podstawą działania różnorodnych czujników wielkości fizycznych, chemicznych oraz pomiarów biologicznych.
Wyjątkowo dużą stabilność częstotliwości oraz możliwość jej zmian w zakresie od kilkudziesięciu miliherców aż do pojedynczych megaherców z zachowaniem wysokiej rozdzielczości osiągnięto przez zastosowanie bezpośredniej cyfrowej syntezy sygnału (ang. direct digital synthesis). Idea tej techniki polega na odtwarzaniu sygnału analogowego na podstawie jego cyfrowej reprezentacji.
Podstawowym elementem generatora jest układ scalony AD7008 produkcji firmy Analog Devices. Zawiera on w swojej strukturze wszystkie niezbędne bloki potrzebne do bezpośredniej cyfrowej syntezy sygnału. Pracą części składowych systemu zarządza mikrokontroler ATmega 32-16PI firmy Atmel. Komunikacja z urządzeniem odbywa się poprzez intuicyjne menu oraz port szeregowy RS232. Umożliwia to stosowanie go zarówno w prostych pomiarach, jak i złożonych systemach sterowanych komputerowo.
Generatory DDS w wersjach prostych i wielokanałowych są niezbędnym wyposażeniem Laboratorium Mikroskopii Bliskich Oddziaływań, Nanostruktur i Nanomiernictwa WEMiF.