OVERCLOCK DDS 
 


DDSは信号発生器としてきわめて有用な技術です。PLLのリファレンスに用いるのが、局発を作る場合の常道ですが、使い方を間違えなければ、DDS単独で局発に使うこともできます。この場合、問題になるのは動作周波数で、供給クロックの1/4程度までの周波数生成が可能です。ウェルパインのDDS(秋月のキットに入っているやつ)はクロックの上限が70MHzです。したがって普通に考えれば、16−8MHzくらいまで周波数生成ができるようです。これだと、50MHzのトランシーバを9MHz近辺のIFで作ると20MHzまで発振できても局発として使うには最低2逓倍がいるようです。私の場合は、20MHzまで動くと思っていなかったので、3逓倍をしていましたが、これは少ないにこしたことはありません。(しつこいですが、識者から見たらずいぶんと無茶をやってるのでしょうね?DDSの逓倍なんて。)

 

AD9850のDDSの実装の様子

 その他のDDSといえば、アナデバのAD985Xシリーズが有名です。9850が120MHz、9851が180MHz、9852が300MHzまでクロック供給ができるようです。9852を使えば、50MHzのLOCALなんて、基本波を使っても余裕で実現できるはずです。(おまけに驚愕の12ビットD/Aです!通常は10ビット)

 DDSで遊びはじめて、素人レベルのはんだ付けできる9850/9851達と格闘しましたが、9851はクロックの6逓倍モードだと出力スペクトラムが汚く、とても使う気になりませんでした。このICはどういうわけか基本クロックモードでは、うまく動かなかったので、ほおりだしていました。

 9850は比較的安定に動作するのですが、クロックは120MHzでは生成周波数は30MHzどまりかなと思っていました。ところが、ふとしたきっかけで、SSGでどこまで動作周波数が伸ばせるか、遊んでみたくなりました(いつも遊んでばかり!)。SSGからクロックを供給して、周波数を上昇させての「オーバークロック」です。150MHz・・・まだいける、180MHz・・・まだいけます。200MHz・・・・・限界かな???なにせ電流が20%くらい増加してるし、発熱も・・・・・・ええい、こうなりゃ冷却だとばかりにCPUクーラーで冷やしてみました。結果、いい按配に温度も下がって、動作も安定しています。たんにクロック上昇率でみれば7割アップです。


オーバークロック実験風景
(実はこれは無線機コーナーの最後のアイテムの局発部分だったりして・・・・・)

自作PCのCPUのクロックアップはマザーボードとの相性や、周辺デバイスの動作周波数制限からせいぜい2割から3割でしょう。昔、有名だったセレロン300Aでは450MHzの5割アップも可能でした。もっとも、最近はクロックが高く、余裕そのものが少ないので、ほとんどオーバークロックなんてできませんが。

200MHzまで動くと50MHzのシングルスーパーの局発なら、DDSダイレクトでいけそうな気がしますが、これは、限界の動作になると思われます。不要なスプリアスも増えてきますし、ただ「動いているだけ」のレベルのようです。ただし、近傍C/Nだ、スプリアスだとうるさいことを言わない用途なら、正確な周波数発生源として有用かもしれません。(でも保障はできませんよ)やっぱり、しっかりしたものを作るなら、高性能な9852を定格で使うのがいいと思います。しかし、9852は0.5mmQFPパッケージなので、素人がいじるのは至難の業です。誰か、9852を実装した基板を頒布していただけると素晴らしいなあと思っていますが。。。。。。。。




CLOCKが150MHz近辺の時の出力(28MHz)
意外ときれいなスペクトラムです。
左はDC成分を表示しています。




CLOCKが210MHz時の近傍スプリアス(出力は50MHz近辺)
近傍以外はとてもお見せできる状態ではありません・・・・・