Générateur de fonctions DDS PSG9080 de JOY-iT

Si vous recherchez un générateur de fonctions DDS abordable, vous avez le choix entre différents modèles autour de 100 €. Mais avec des compromis sur les performances. Si vous souhaitez un niveau de qualité un peu plus ambitieux et un boîtier robuste, le prix augmente rapidement. La nouveau modèle PSG9080 de JOY-iT se situe exactement à mi-chemin : il offre un bel éventail de fonctions dans un boîtier attractif tout en restant tout à fait abordable. Nous avons donc voulu tester ce nouveau venu...

Auteur : Harry Baggen (Pays-Bas)

Parmi ses offres, JOY-iT propose un joli petit générateur de fonctions, le modèle JDS6600, à un prix légèrement supérieur à 100 €. Nous avions déjà testé ce produit il y a plus d'un an, en concluant que vous en aviez pour votre argent, mais que le boîtier et la construction mécanique, en particulier, laissaient un peu à désirer. Il semble que JOY-iT ait pris à cœur ces commentaires en créant le PSG9080, son grand frère, que nous allons examiner ici. Bien qu'il coûte environ le double du JDS6600, vous bénéficiez en retour d'une gamme de fréquences plus étendue, d'un plus grand nombre d'options et d'un boîtier nettement meilleur avec un panneau avant robuste, un écran plus grand et une alimentation secteur intégrée.

Voici un bref résumé des principales caractéristiques du PSG9080. Deux sorties de signal peuvent être utilisées indépendamment ou reliées entre elles. Une fréquence maximale de 80 MHz (sinus). Pour d'autres formes d'onde comme les carrés et les impulsions, une plage de 30 MHz est indiquée. Le taux d'échantillonnage est de 300 Méchantillons/s. Le convertisseur N/A a une résolution de 14 bits. Nombreuses options de modulation, fonctions de balayage et d'oscillateurs à commande en tension (VCO) et formes d'onde programmables jusqu'à 8192 points. Le générateur comporte également un compteur de fréquence/d'impulsions intégré jusqu’à 100 MHz. En outre, le générateur peut être utilisé à partir d'un PC.

Boîtier de qualité

Le PSG9080 est livré dans une boîte d'emballage solide où se trouvent également le cordon d'alimentation secteur, le câble USB et deux types différents de câbles BNC. Le boîtier du générateur en matière plastique est remarquablement léger et l'alimentation est à découpage. Pour autant, les finitions du boîtier sont soignées. Il semble assez solide et est équipé à l'avant et à l'arrière de bords protecteurs en caoutchouc. L'instrument reste ainsi stable sur la table, malgré sa légèreté, et il ne bouge pas lorsque vous actionnez les boutons. Le boîtier possède une poignée de transport verrouillable dans différentes positions, et deux pieds en caoutchouc assurent une bonne adhérence sur une paillasse de labo.

Le panneau avant (figure 1) est bien agencé.

Figure 1 : le panneau de commande est très bien organisé et possède également un clavier numérique.

Les boutons numériques servent à la saisie directe des valeurs et d'autres boutons permettent d'accéder aux différentes options (balayage, modulation, VCO, entrée de signal pour le compteur de fréquence). Un bouton rotatif permet également de modifier les réglages. En outre, six boutons universels situés à proximité de l'écran de 3,5" permettent d'y afficher les fonctions correspondantes. L'écran agréable et net affiche simultanément les réglages des deux canaux de sortie ou d'autres paramètres. La luminosité est suffisante et le contenu affiché reste facile à lire même sous un certain angle.

À l'arrière (figure 2), se trouve la connexion au secteur, avec un véritable interrupteur marche/arrêt supplémentaire, un connecteur USB, une prise pour alimentation en continu (le générateur peut également être alimenté en 5 V continu), un connecteur TTL (dont la fonction n'est expliquée nulle part) et deux prises Sync pour synchroniser plusieurs générateurs.

Figure 2 : l'arrière du générateur avec, entre autres, un « véritable » interrupteur secteur et une connexion USB.

Caractéristiques

Le fonctionnement du PSG9080 est simple. Pour la plupart des fonctions, vous n'aurez même pas besoin de consulter le manuel (qui peut tout de même être téléchargé ici). Avec les formes d'onde, vous pouvez sélectionner le paramètre que vous souhaitez modifier à l'aide des boutons de fonction situés à côté de l'écran. La valeur peut alors être modifiée à l'aide du bouton rotatif ou en saisissant une valeur à l'aide du clavier numérique. L'écran affiche en permanence les valeurs importantes pour les deux canaux de sortie (figure 3).

Figure 3 : l'écran affiche les paramètres des deux sorties simultanément.

Outre les 21 formes d'onde standard préprogrammées, il y a de la place pour 15 autres que vous pouvez programmer vous-même. Pour cela, vous avez à votre disposition le logiciel DDS Signal Generator sur PC.

Le bouton MOD permet d'accéder au menu de modulation, avec un choix important de méthodes de modulation. La modulation externe est possible via l'entrée Mod du panneau avant. Le bouton Sweep permet de son côté d'accéder au menu de balayage. Malheureusement, vous ne pouvez lancer le balayage qu'en appuyant sur un bouton, et non à l'aide d'un signal de déclenchement provenant d'un autre appareil. L'entrée VCO offre la possibilité, grâce à un signal de commande de 0 à 5 V sur l'entrée EXT, de régler la fréquence de l'une des sorties dans une plage réglable que vous pouvez définir.

Le compteur de fréquence intégré est accessible via le bouton MEAS. Selon le fabricant, la plage de mesure va jusqu'à 100 MHz, mais d'après certains utilisateurs sur Internet, elle est beaucoup plus large. Vous pouvez également l'utiliser comme un compteur d'impulsions pour en comptabiliser jusqu'à près de 4 milliards.

Le PSG9080 offre également la possibilité de programmer une séquence de formes d'onde. Ainsi, il est possible de définir chaque forme d'onde individuelle, ainsi que le nombre de répétitions. Au total, 20 mémoires de programme sont disponibles, chacune pouvant contenir jusqu'à 100 étapes. Le mode de programmation est accessible à l'aide du bouton FUNC. Les mémoires peuvent être rapidement chargées et stockées à l'aide du bouton LOAD/SAVE.

Enfin, il existe un menu système qui contient un certain nombre de réglages de base pour le générateur. On y trouve également les différents réglages permettant de synchroniser certaines caractéristiques des deux canaux de sortie (par exemple, la fréquence ou l'amplitude). Il est également possible, si nécessaire, d'étalonner la fréquence et/ou l'amplitude de sortie, si nécessaire.

Pratique

Ce qui est immédiatement perceptible, dès la mise en service, c'est le démarrage très rapide du générateur (2 à 3 s), malgré le fait que nous ayons affaire ici à un système à base de FPGA (Xilinx Spartan-6, voir les circuits internes sur la figure 4).

Figure 4 : l'intérieur du PSG9080. Au cœur, se trouve un Xilinx Spartan-6, situé au centre, sur le grand circuit imprimé. L'alimentation électrique se trouve à droite.

Malheureusement, le plaisir prend fin immédiatement lorsque le signal sonore intégré retentit à chaque pression sur une touche. Heureusement, vous pouvez le faire taire dans le menu système. Et tout devient alors plus agréable ! Ce qui m'a également gêné, c'est que les deux sorties sont activées immédiatement après la mise sous tension, et produisent un signal de 5 Vcc. J'ai résolu ce problème en les désactivant et en enregistrant ce réglage, ainsi que quelques autres modifications, dans le premier emplacement de mémoire du programme. Lorsque vous allumez le générateur la fois suivante, il est initialisé avec les réglages de cet emplacement mémoire.

Les formes d'onde standard ont toutes un aspect correct. Les fronts des impulsions sont bien nets avec un dépassement minimal, même si je m'attendais à une distorsion harmonique un peu plus faible que les ‑45 dB mesurés avec le signal sinusoïdal . Après tout, nous avons affaire à un convertisseur N/A de type 14 bits... L'amplitude maximale de sortie dépend de la fréquence de sortie. Au-dessous de 1 MHz, elle est de 25 Vcc. À des fréquences plus élevées, elle diminue par paliers jusqu'à atteindre 3,6 Vcc entre 60 et 800 MHz. Notez que ces amplitudes correspondent à des sorties non chargées ; avec des terminaisons à 50 Ω, elles tombent à la moitié de cette valeur. Le générateur n'indique malheureusement que la valeur de l'amplitude non chargée. Une option logicielle aurait été appréciable, ainsi que la possibilité de saisir une valeur efficace réelle (actuellement, seule une valeur crête à crête est possible). Avec une terminaison en 50 Ohms et avec une tension de sortie de 1,5 Vcc, l'amplitude de sortie reste correcte et constante sur toute la gamme de fréquences. Ce n'est qu'au-dessus de 60 MHz qu'elle diminue un peu.

L'option de programmation est un plus appréciable, mais il faut un certain temps pour saisir pleinement cette fonctionnalité. En effet, vous devez d'abord enregistrer chacune des formes d'onde souhaitées dans leur emplacement mémoire individuel, définir l'amplitude souhaitée, etc. Vous pouvez ensuite entrer ces mémoires dans l'ordre souhaité dans la mémoire de fonction avec la durée et le nombre de répétitions. Vous disposez aussi d'un mode de débogage pour vérifier le résultat final.

Grâce au logiciel d'accompagnement, DDS Signal Generator (figure 5), il devient possible de faire entièrement fonctionner le PSG9080 depuis un ordinateur et de le programmer.

Figure 5 : il est possible de commander le générateur à distance à l'aide du logiciel PC fourni et vous pouvez également créer vous-même des formes d'onde.

L'aspect du programme n'est peut-être pas aussi soigné que celui d'autres applications pour Windows, mais tout ce que j'ai essayé a fonctionné sans aucun problème.

De nombreuses fonctions à un prix idéal

Pour à peine plus de 200 €, vous disposerez d'un formidable générateur de fonctions doté de nombreuses fonctionnalités, d'un boîtier de qualité, d'un écran parfaitement lisible et d'un panneau de commande bien organisé. Il est d'ailleurs certainement possible de passer outre mes quelques remarques critiques. Considéré dans son ensemble, le PSG9080 offre un grand nombre de caractéristiques positives et une large gamme de fréquences, ce que vous ne trouverez probablement pas avec d'autres générateurs de signaux dans cette gamme de prix. Je pense que de nombreux passionnés d'électronique seraient ravis d'avoir ce générateur de fonctions PSG9080 sur la paillasse de leur labo !