Suche Verstärkerschaltung für AD9833

[kowolfgang]

Hallo,

ich suche für den AD9833 (hab mir 2 Samples bei Analog erbettelt =D> ) eine Verstärkerschaltung mit der man:

1. Das Offset des Sinus /Dreieck einstellen kann (so das man entweder ein richtiges AC Signal kriegt ohne 2,5V offset oder einstellbares Offset)
2. Das Signal auf ca. 12Vss verstärken kann

ich hab zwar schon einige Tipps gefunden, allerdings wurden immer nur sehr schwer beschaffbare ICs verwendet. Die Frequenz sollte so zwischen 0 und 12Mhz liegen, ein Strom von vielleicht 200mA wäre auch schön, 100mA würden es aber auch tun.
Datenblatt des AD9833 (http://www.datasheetarchive.com/datasheet.php?article=720705)

Danke und Gruß


Wolfgang

[Jakob L.]

Hallo,

dieses Projekt hört sich auf jeden Fall interessant an. Ich überlege auch, ob ich mir irgendwann demnächst einen digitalen Funktionsgenerator bauen soll. Als Ausgangstreiber könnte man den BUF634 (verfügbar bei Reichelt) nehmen. Damit hat man einen Ausgangsstrom von bis zu 250 mA. Allerdings hat das Teil keinen Spannungsverstärker. Dafür braucht man also noch einen schnellen Operationsverstärker. Solche findet man problemlos auf den Webseiten der Hersteller (z.B. Linear, Analog, Maxim etc.). Falls du noch keine Erfahrung beim Bau von schnellen Verstärkern hast, dann solltest du dir Application Note 47 von Linear Technology einmal anschauen.

Gruss
Jakob

[Mosi]

mit einem sehr schnellen OPV als Summierverstärker beschaltet, kannst du erstmal die erforderlichen Spannungen erzeugen.Am zweiten Eingang des Summierers legst du eine einstellbare Gleichsspannung zum Eliminieren oder auch zum Erzeugen eines Offsets an.
Die erforderlichen Ströme gehen vermutlich nur mit einer zusätzlichen Endstufe.
Gruß, Rene

[kowolfgang]

Hallo,

Ich hab den MAX477 (http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX477.pdf) gefunden, auf den ersten Blick sieht das schon mal ganz gut aus. Wenn man ihn noch als Summierverstärker beschaltet wie Mosi es geschrieben hat und dann noch den BUF634 hinten ran tackert sollte das doch eigentlich gehen, oder?
Die Beschaltung und Dimensionierung dürfte für mich kein Problem darstellen, nur ob das funktioniert ist die Frage.:-k

Gruß und Gute Nacht

wüscht

Wolfgang

[Jakob L.]

Hallo Wolfgang,

der Max477 ist dafür nicht geeignet, da die Betriebsspannung maximal 12 Volt ist. Da bekommst du natürlich keine Ausgangsspannung von 12 Vss.

Gruss
Jakob

[kowolfgang]

Hallo,

stimmt das hab ich glatt übersehn, also schau ich mich nochmal nen bisschen um, das mit dem MAX477 wäre ja auch zu schön gewesen weils den bei Reichelt gibt

EDIT: Mir ist gerade aufgefallen das ich garnicht erwähnt hab das die Amplitude des Ausgangssignals natürlich einstellbar sein soll.

EDIT2: Ich hab gerade noch ein paar schöne Kandidaten gefunden:

LT1227: 140MHz Bandbreite, 1100V/µs Slewrate, und 18V Supplyvoltage sollte doch reichen.


Gruß Wolfgang

[shaun]

Schon spannend, dass sich Jahre später wieder die selben Bauteile "finden", die ich in meinem angefangenen DDS-Funktionsgenerator (BUF634) und in meiner Studienarbeit (MAX477) verbaut habe :)
Als Spannungsverstärker vor dem BUF habe ich einen OPV von elantec verwendet, EL2045 odr EL2016 glaube ich, Zahlendreher und Auslaufmodelle nicht ausgeschlossen.

[Jakob L.]

Der LT1227 geht sogar bis +-18V, also insgesamt 36 Volt. Das ist also auf jeden Fall genug. Allerdings muss man beachten, dass es sich dabei um einen Current Feedback OPV handelt.
Zur Regelung der Amplitude könnte man vielleicht einfach ein Poti zwischen den LT1227 und den BUF634 schalten. Ich habe aber keine Ahnung, wie gut die HF Eigenschaften üblicher Potentiometer sind. Außerdem wäre eine zuschaltbare Abschwächung um 10/20/30/40/50 db sinnvoll.

[kowolfgang]

Hallo,

ich hab mir jetzt mal 2 von den EL2045 (ja stimmt so ganz ohne Zahlendreher) bei intersil als Sample bestellt (mal zum testen ob das so läuft).

Ich muss allerdings zugeben das ich von Operationsverstärkern außer von den Grundschaltungen keine Ahnung hab (bin zwar Systemelektroniker im 2.LJ, aber wir haben letzte woche nich schnell alles wichtige für die Zwischenprüfung eingetrichtert gekriegt so das man ganze 2 Stunden für die operationsverstärker Zeit hatte).

Also was muss ich bei dem LT1227 bei der Beschaltung beachten und wie kann eine zuschaltbare Abschwächung aussehen? Die Verschiebung des Offsets sollte ja wie schon geschrieben mit einem summierverstärker funktionieren, oder?

Gruß und schonmal danke für eure bisherigen bemühungen

Wolfgang

[PICture]

Hallo!

Die besten HF Eigenschaften haben die Schiebepotis bis ca. 1kOhm.

MfG

[Jakob L.]

Hallo,

ich würde als erstes einen 10 db Abschwächer (= Faktor 3,16) zwischen dem OPV und dem BUF634 aufbauen. Wenn man als Poti z.B. 470 Ohm nimmt, dann kann man einen Vorwiderstand von 1 kOhm einbauen, der mit einem Schalter überbrückt werden kann. Hinter dem BUF634 kann man über Spannungsteiler noch Abschwächer mit 20, 40 und eventuell 60 db anschliessen. Dabei sollte der Ausgangswiderstand (also die Parallelschaltung der beiden Widerstände) gleich 50 Ohm sein. Man könnte entweder einen Umschalter zwischen den verschiedenen Abschwächern einbauen oder für jeden eine eigene BNC Buchse verwenden.

Gruss
Jakob

[shaun]

Na dann mal viel Erfolg mit dem OPV. Wenn Du zwischen Generator-IC und Puffer nur den einen OPV hast, kannst Du den auch als Summierverstärker mit benutzen, rückwirkungsfrei geht das aber nur im invertierenden Fall.
Ich habe in meinem Generator einen anderen Ansatz verfolgt: mit einem DDS-IC erzeuge ich wahlweise Sinus (bis 10MHz) oder Dreieck (nur bis 2MHz, und das auch nur, weil ich nur einen Tiefpass für alles vorgesehen habe. Sprich das Dreieck verliert zu sehr an Dreieckigkeit bei höheren Frequenzen), mit einem Komparator dahinter wird dann Rechteck draus. Um da auch bis 10MHz zu kommen, füttere ich den Komparator mit dem Sinussignal und verstelle die Komparatorschwelle, um das Tastverhältnis zu beeinflussen. Der Schwellwert muss sich dazu natürlich an den Sinuswerten orientieren.
Das DDS- bzw Rechtecksignal hat am Ende des Ganzen 2Vss und wird dann mittels eines 4-Quadranten-Analogmultiplizierers einstellbar, der Einstellbereich hier liegt irgendwo zwischen 0..-20dB. Danach kommt dann ein EL2016, ein BUF634 und zwei schaltbare 50-Ohm-Abschwächer zu je 20dB. Die Verstärungsfaktoren sind so ausgelegt, dass die Ausgangsamplitude max. 10Vss an 50 Ohm bzw 20Vss im Leerlauf beträgt, einstellbar bis hinunter zu 10mVss an 50 Ohm (logisch bei insgesamt 60dB).
Das Ganze enthält keinerlei Regelung und ist hinreichend präzise und stabil.
In einem aktuellen Projekt erzeuge ich mit DDS-Generatoren drei Signale zwischen 10kHz und 100MHz mit definiertem Phasenbezug und einem Pegelbereich von ca. 80dB, da habe ich dann doch eine Regelung für eine Dynamik von 20dB vorgesehen, dahinter kommen dann schaltbare Abschwächer mit 20 und 40dB, so dass ich den gesamten Bereich mit drei Umschaltungen erhalte.

[kowolfgang]

Hallo,

@ shaun: kannst du mir mal einen schaltplan von dir schicken damit ich mir vielleicht etwas davon abschauen kann?

@ Jakob: Könntest du mir mal eine Grobe skizze davon posten, ich weiß zwar was du meinst, ich weiß aber irgendwie nicht wie ich es umsetzen soll. Bin halt nicht so der Analogtechnik checker mit Digital hab ichs mehr O:) .

Gruß

Wolfgang

EDIT: Mir is gerade eingefallen das es bei Conrad ja auch so ein Teil gibt, ich hab mir mal das PDF dazu gesucht: DDS Generator (http://www2.produktinfo.conrad.com/datenblaetter/175000-199999/190316-as-03-de-Signalgenerator_DDS_20.pdf),. Sieht ganz interessant aus, den Teil mit dem Filter hab ich bei mir auch schonmal eingeplant, allerdings mit einem zusätzlichen relais mit dem man den Filter fürs Dreieck Signal überbrücken kann (hab ich beim ELV DDS Teil abgekupfert). Den Digital Out würde ich auch mit einbauen.

[shaun]

Ich guck morgen mal, ob ich eine aktuelle Schaltplanversion herumliegen habe.

[Jakob L.]

Hallo Wolfgang,

nach dem BUF634 braucht man einen 47 Ohm Widerstand für das nicht abgeschwächte Signal (wegen 50 Ohm Ausgangswiderstand). Parallel dazu schliesst man die Spannungsteiler für 20/40/60 db Abschwächer an. Diese Spannungsteiler kann man so dimensionieren, dass die Ausgangsspannung 1/10, 1/100 oder 1/1000 der Eingangsspannung ist. Ausserdem muss die Parallelschaltung von R1 und R2 einen Wert von ca. 50 Ohm haben. Man hat also die folgenden beiden Gleichungen:

R1/(R1+R2) = 1/10 (oder 1/100 bzw. 1/1000)

R1||R2 = R1*R2/(R1+R2) = 50 Ohm

Damit kann man R1 und R2 bestimmen.

Am Ende kann man mit einem Umschalter zwischen dem 47 Ohm Widerstand und den Ausgängen der Spannungsteiler auswählen.

Statt einem Relais zum Überbrücken des Filters würde ich einen Analogmultiplexer wie den 74hc4052 verwenden. Damit kann man über zwei digitale Eingänge zwischen 4 analogen Signalen auswählen. An einen der analogen Eingänge kann man direkt den Ausgang des DDS ICs anschalten, an einen anderen einen Tiefpass und an den nächsten einen Rechteckausgang des DDS Chips.

Gruss
Jakob

[shaun]

Spannungsteiler mit 50 Ohm? Kann ich mir gerade nicht vorstellen, warum habe ich mit einzelnen Dämpfungsstufen gearbeitet? Ich versuche mir gerade vorzustellen, wie der Teiler beschaffen sein müsste, damit er an allen Anzapfungen 50 Ohm hat. Kannst Du den mal skizzieren?

[Manf]

So?
http://home.sandiego.edu/~ekim/e194rfs01/minl_atten/minlosatten.html

http://images.google.de/images?q=tbn:7zpnIfoDP2xOdM:http://www.sandiego.edu/~ekim/e194rfs01/minl_atten/pi_atten.gif http://images.google.de/images?q=tbn:YuI9PVdWqeOiaM:http://www.sandiego.edu/~ekim/e194rfs01/minl_atten/tee_att.gif


warum habe ich mit einzelnen Dämpfungsstufen gearbeitet?
Um keine "lustigen" Zahlenwerte zu bekommen, bei 60dB 25kOhm oder 0,1Ohm.

[shaun]

Schön, ein Pi- und ein T-Dämpfungsglied, und genau so habe ich das auch bei meinem "Funki" gelöst und setze es massiv in meiner Diplomarbeit ein. Die Werte sind zwar etwas abstrakt, aber passt scho'. Zuvor war aber die Rede von einem mehrstufigen Spannungsteiler, und bei ebendiesem vermisste ich die definierte Ausgangsimpedanz.

[kowolfgang]

Hallo,

entschuldigt wenn ich jetzt mal ganz doof frage aber für was braucht man die Dämpfung eigentlich? Mir würde eine einstellbare Amplitude (bis jetzt) völlig reichen (weil ich noch nicht weiß für was die Dämpfung gut sein soll).

ich hab hier noch ne Frage: EL2045 (http://www.intersil.com/data/fn/fn7030.pdf), ich werde aus dem Datenblatt noch nicht so ganz schlau, heißt dass das der nen Fest eingestellten Gain von 2 hat oder was? Ich hätte alternativ noch einen HA-5020 (http://www.intersil.com/data/fn/fn2845.pdf) zur Auswahl, bei dem kann man zwar so wie ich es sehe das Gain einstellen wie man es braucht nur macht mich die Tabelle auf Seite 10 mit den Gains und Feedback Widerständen noch ein bisschen wirr, was hat das zu bedeuten?](*,) ](*,)


Gruß und Danke für die Vorschläge

Wolfgang

[Jakob L.]

Hallo,

die Dämpfung braucht man, da die Spannung mit einem Poti nur in einem begrenzten Bereich genau eingestellt werden kann. Wenn man eine maximale Ausgangsspannung von 20 Vss hat und einen empfindlichen Verstärker mit einer Eingangsspannung von 0.1 Vss testen will, dann ist ein Poti viel zu ungenau. Mit einer Dämpfung von 40 db ist ein genaues Einstellen der 0.1 Volt Ausgangsspannung kein Problem mehr.

Gruss
Jakob

[kowolfgang]

EL2045 (http://www.intersil.com/data/fn/fn7030.pdf), ich werde aus dem Datenblatt noch nicht so ganz schlau, heißt dass das der nen Fest eingestellten Gain von 2 hat oder was? Ich hätte alternativ noch einen HA-5020 (http://www.intersil.com/data/fn/fn2845.pdf) zur Auswahl, bei dem kann man zwar so wie ich es sehe das Gain einstellen wie man es braucht nur macht mich die Tabelle auf Seite 10 mit den Gains und Feedback Widerständen noch ein bisschen wirr, was hat das zu bedeuten?](*,) ]



Weiß niemand was dazu??? Ich blick das einfach net ](*,)

Gruß

Wolfgang

[shaun]

Wo genau ist jetzt das Problem,es handelt sich um einen hundsgewöhnlichen OPV, dem durch die Beschaltung die Betriebsart (invertierend bzw nichtinvertierend) sowie der Verstärkungsfaktor "beigbebracht" wird.
Und die Gain-von-2 Angabe im EL2045 DS besagt schlicht, dass das Ding für Verstärkungen ab 2 intern kompensiert ist.

[kowolfgang]

Hallo,

Ich hab jetzt mal nen Schaltplan erstellt wie das dann ungefähr aussieht, kann mal einer von euch Profis einen Blick darauf werfen ob das so passt? Ich wäre für Anregungen sehr dankbar.



Gruß Wolfgang

[Jakob L.]

Hallo Wolfgang,

ohne Dämpfung würde ich die Schaltung definitv nicht so aufbauen. Mit dem Poti kannst du die Spannung nur auf ca. 1/4 des maximalen Wertes abschwächen. Das ist für einen Funktionsgenerator auf jeden Fall zu wenig. Ich würde statt dessen den OPV mit konstanter Verstärkung betreiben und das Poti als Spannungsteiler zwischen dem OPV und dem BUF634 platzieren.

Auch die Dimensionierung des Tiefpasses solltest du noch einmal überprüfen. 10 µH und 68 pF ergibt eine Resonanzfrequenz von 6,1 Mhz. Da der AD9833 theoretisch Frequenzen bis 12,5 Mhz erzeugen kann, wäre mir das zu wenig.

Ich würde ausserdem versuchen, Koppelkondensatoren im Signalpfad zu vermeiden. Wenn der Koppelkondensator zu klein ist, dann funktioniert es nicht mehr richtig bei sehr kleinen Frequenzen und wenn er zu groß ist, dann dauert es beim Einschalten zu lange, bis er das richtige Spannungsniveau erreicht hat. Die Offsetspannung kann man auch über den negativen Eingang des OPVs erzeugen. Dazu müsste R2 an einer Spannungsquelle und nicht an GND angeschlossen werden.

Bei dem Schalter K1 würde es auch ausreichen, wenn nur an einer Stelle umgeschaltet wird. Es schadet ja nicht, wenn der Tiefpass immer am Signal angeschlossen ist, auch wenn das Ausgangssignal direkt aus dem AD9833 genommen wird.

Ein weiteres Problem ist, dass der Verstärker in der bisherigen Beschaltung einen Verstärkungsfaktor von maximal 4,13 hat. Da der AD9833 nur eine Ausgangsspannung von 0,6 Vss hat, ergibt sich eine Ausgangsspannung von höchstens 2,5 Vss, was natürlich viel zu wenig ist. Wenn du eine ausreichend hohe Ausgangsspannung erzeugen willst, dann ist der Verstärker IMO zu langsam. Bei 12 Vss Ausgangsspannung ergibt sich ein Verstärkungsfaktor von 20. Da der OPV lediglich ein GBP von 100 Mhz hat, ist die resultierende Bandbreite lediglich 5 Mhz. Der LT1227 wäre für diese Schaltung besser geeignet.

Woher hast du die Schaltung zur Erzeugung des TTL Signals? Auf den ersten Blick halte ich die Schaltung für unnötig kompliziert. Ich würde das Signal vom Ausgang des OPV abgreifen und über einen Widerstand sowie zwei Dioden ( nach GND und +5V ) direkt an ein Logikgatter hängen.

Gruss
Jakob

[shaun]

Je niedriger die Grenzfrequenz des Tiefpassfilters desto weniger Harmonische, wenn das das Ziel ist, ist die Frequenz doch i.O. oder sogar noch zu hoch.
Ich habe in einem Messgerät, in dem ich mit DDS Frequenzen zwischen 10Hz und 1MHz erzeuge, einen 5-poligen LC-Tiefpass verwendet, danach noch ein RC-Filter 2. Ordnung und trotzdem einen 50MHz-Takt benutzt, um auf die geforderte Signalreinheit zu kommen.

Mit einem TTL-Gatter als Schwellwertschalter wird das Rechtecksignal aber reichlich Phasenfehler zum Sinusausgang haben, wenn man das Rechteck als Trigger für irgendeine Messung benutzen will - Gute Nacht!

Rest der Schaltung wird später angesehen, muss noch was tun :(

[kowolfgang]

Hallo Jakob,

danke für deine Vorschläge ich hab gleich mal versucht sie in die Tat umzusetzen (Ergebnisse siehe Attachment). Eine Dämpfung hab ich bis jetzt auch noch nicht eingezeichnet die wird aber auch noch dazukommen wenn ich mal alles nötige dafür ausgerechnet hab. Die Resonanzfrequenz von dem Filter hab ich jetzt auch neu berechnet (liegt jetzt bei ca. 12,99MHz, das sollte wohl reichen). Die Amplituden und Offset Einstellung hab ich jetzt auch geändert ich hoffe so wollstest du das oder hab ich immernoch einen Fehler drinne (Der Verstärkungsfaktor wurde auch nach Schätzwerten geändert). Die Frequenz vom HA5020 sollte reichen, ich hab zwar was vom 25MHz an den Quarz geschrieben aber warscheinlich werd ich auf 15-20MHz runter gehen (Mehr brauch ich eigentlich nicht).

Gruß Wolfgang


P.S. Die Schaltung für den TTL Pegel hab ich vom ELV DDS Board abgekupfert auch wenn sie mir sehr aufwendig erschien

[Jakob L.]

Hallo Wolfgang,

bei der neuen Schaltung sind immer noch 2 Fehler enthalten. Erstens muss das Signal für die Erzeugung des TTL Signals jetzt von dem Ausgang des OPVs genommen werden. Zweitens funktioniert die Einstellung der Offsetspannung so nicht. Du hast den falschen Anschluss von R7 mit dem Poti verbunden. Der 150k Widerstand fällt dann weg. Da die Spannungen am Eingang des OPVs sehr klein sind, wird auch nur eine kleine Spannung zum Einstellen des Offsets benötigt. Der Bereich von -12V bis 12 V führt zu einer sehr ungenauen Einstellung.

Ein weiteres Problem ist, dass der Verstärkungsfaktor nur 10x ist, was zu einer maximalen Ausgangsspannung von 6 Vss führt. Das könnte eventuell noch etwas erhöht werden.

Willst du für die Schaltung eine geätzte Platine verwenden?

Gruss
Jakob

[kowolfgang]

Hallo Jakob,

Hier is dann die nochmals verbesserte version, hoffe du hast es so gemeint ich bin mir nicht ganz sicher, den Verstärkungsfaktor hab ich jetzt nahe an die 20 (19,607fach) angepasst. Und den Abgriff für das TTL Signal hab ich auch hinter den OPV verschoben, die Dämpfung ist auch immernoch nicht drinne.

Und es soll eine Geätzte Platine werden, sobald ich mal wieder lust, Laune und Kraft dazu hab wer ich sie mal ätzen oder soll ich das alles lieber in Freiluftverdrahtung aufbauen? (nächste Woche wird sehr hart, wir bauen 7 große Frequenzumrichterschränke à 400kW, Gewicht vom Umrichter ohne Schrank liegt bei 585kg #-o )

Gruß Wolfgang

und hier nochmal der verbesserte Plan:

[Jakob L.]

Hallo,

warum greifst du das Signal erst nach dem Poti zum Einstellen der Amplitude ab? Das wird je nach Einstellung dieses Potis möglicherweise nicht immer zuverlässig funktionieren. Ausserdem würde ich das Poti R5 sowie die beiden Vorwiderstände deutlich niderohmiger machen oder einen OPV als Spannungsfolger hinzufügen. Ansonsten sehe ich keine offensichtlichen Fehler. Möglicherweise musst du nach dem Aufbau noch mit den Werten mancher Widerstände oder Kondensatoren spielen.

Das Layout spielt bei so schnellen Schaltungen eine sehr grosse Rolle. Vor dem Aufbau kannst du ja das Layout hier posten. Freiluftverdrahtung wäre natürlich auch möglich. Aufgrund der hohen Frequenzen braucht man unbedingt eine Massefläche. Man kann die Chips mit dem Plastik auf eine Kupferplatine kleben und dann die restlichen Teile frei verdrahten. Den Digitalteil (µC, Display, Taster etc. ) kann man dann auf Lochraster aufbauen.

Gruss
Jakob

[shaun]

Denn sie wissen nicht was sie tun ;)

Beschäftige Dich bitte erst einmal mit dem Abatsttheorem, bevor Du einen DDS-Generator baust. Du brauchst für 13MHz Ausgangsfrequenz (Deine Filterdimensionierung!!!!) MINDESTENS 26MHz Takt, und die Harmonischen unterdrückst Du damit alles andere als optimal. Nimm doch mal eins der Online-DDS-Simulationsprogramme von Analog zur Hand (Link zB beim AD9834 u.a.), gebe 15 MHz Takt vor und stelle a) fest, dass die maximale Ausgangsfrequenz dann bei 7,5MHz liegt und b) wie Dein eigentlich-ein-Sinus-Ausgangssignal mit einer Filtereckfrequenz von 13MHz aussieht.
Ich hatte meinen o.g. 1MHz-DDS-Generator mit differenziellem Verstärker und ebensolchem Leitungstreiber auf einer 2-lagigen Platine mit einer kompletten Masselage, etlichen GND-Vias usw. am Spektrumanalyzer und hätte fast ins Essen gek..., erst mit separaten Linearreglern für die Analogstufen und unorthodox über die ICs gefrickelten Elkos hatte ich Harmonische 70..80dB unterhalb der Grundfrequenz

[kowolfgang]

Hallo,

ich hab von anfang an gewusst das es niemals an irgendein Fertigprodukt von Hameg oder ähnlichem heran reichen wird (beim Basteln lernt man immer was dazu deswegen mach ich das. Ich denke das es am Ende schon nen bisschen besser wird als mein selbst gefrickelter Funki mit dem XR2206).
Das das Platinenlayout auch nicht einfach wird konnte ich mir auch denken, deswegen hab ich den Analogteil vom Digitalteil per steckverbinder abtrennbar gebaut, das man ihn falls es mal nötig wird neu designen kann. Da ich selbst keine Doppelseitigen Layouts ätzen kann werd ich mir das ganze wohl irgendwo ätzen lassen, oder ich bau es in Freiluftverdrahtung auf wie man es auch in der einen Application Note von LT sieht, mal schaun zu was ich mehr lust habe O:) .

Soll ich das ganze noch in ein abgeschirmtes gehäuse verpacken? wenn ja kann man sich einfach eines aus Kupferblech biegen oder soll es doch was fertiges sein (hab noch jede menge Kupferblech da)


Gruß

Wolfgang

[shaun]

Ich weiss nicht wie ich es Dir sagen soll, denn irgendwie scheinen Fakten nicht so recht durchzudringen.

Also noch mal:

FAKT 1: In einem abtastenden System MUSS die Taktfrequenz mindestens doppelt so hoch sein wie die maximal auftretenden Signalfrequenz.

FAKT 2: Das Tiefpassfilter soll Komponenten des Signals, die dort nicht hingehören, aber PRINZIP- und nicht durch Deinen vielleicht nicht ganz professionellen Aufbau- BEDINGT auftreten, entfernen. Das kann es natürlich nur, und NUR, dann, wenn seine Grenzfrequenz unterhalb dieser "Aliases", liegt.

Rechenbeispiel:
Du hast 25MHz Takt. Folge: die maximale Ausgangsfrequenz muss unter 12,5MHz liegen. Du brauchst also ein Filter für diese oder eine geringere Frequenz. Keinesfalls darfst Du aber, wie gestern geschehen und bisher nicht durch Dich revidiert, sagen, Du brauchst ja eh nur soundsoviel MHz, dann machst Du den Takt halt kleiner. Das ist so FALSCH! Genau so falsch ist es, irgendeine Filterfrequenz anzusetzen, die Eckfrequenz und die Ordnung des Filters ergibt sich aus der maximalen Ausgangsfrequenz und der geforderten Signalqualität und nicht aus irgendwelchen Applikationen oder den zufällig herumliegenden Bauteilen!

Ich habe Dich bewusst auf das anschauliche Online-Tool von Analog verwiesen, aber das hast Du anscheinend nicht ernst nehmen wollen. Anbei
also zwei mit eben diesem generierte Plots, einmal das Spektrum, einmal der Signalverlauf für ein 8MHz-Signal bei den von Dir vorgeschlagenen 20MHz Takt mit einem 12,99MHz-Butterworth-Filter.

Das Signal besteht so im Prinzip nur noch aus Klirr, und das kann Dein XR2206 definitiv besser. Ich möchte Dir das Projekt nicht ausreden, ganz im Gegenteil, aber so, wie Du es jetzt aufbauen würdest, würde es in der Ecke landen, und das wäre schade um die Muster genau so wie um die bisherige Arbeit!

[kowolfgang]

Hallo,

ja, tut mit leid ich hab halt nicht so wirklich ne Ahnung davon, das ich nicht auf dich gehört hat war mal wieder mein jugendlicher Leichtsinn O:) .

Bis Jetzt ist ja noch nichts Hardwaremäßiges gebaut und deshalb ist alles ja noch änderbar. Das Layout ist noch in Arbeit, ich werde genau wie du auch eine Doppelseitige Platine nehmen mit viel Massefläche und vielen Vias, das das bei meinen Platinen was bringt wage ich zwar zu bezweifeln aber ich werde mir sehr viel mühe geben.

Den Filter den ich brauche muss ich mir auch mal Simulieren lassen, das Programm von Analog ist echt nicht schlecht auch wenn ich bei manchen Einstellmöglichkeiten noch nicht ganz durchsteige.

Gruß Wolfgang

[shaun]

Dann frag einfach, Du musst auch nicht alle Möglichkeiten nutzen. Tipp: lass den Takt bei 25MHz, setze die höchste Frequenz, die Du unbedingt haben willst an - je weiter die unter 12MHz liegt, desto sauberer wird das Ergebnis. Ich würde nicht wirklich über 7-8MHz gehen, sonst muss das Filter zu steil sein. Wenn Du dann ein Filter gefunden hast, das Du schick findest, gibts im Netz auch wieder Programme, die Dir die Ls und Cs berechnen. Allerdings musst Du da eine typische Impedanz angeben, heisst: das Filter muss irgendwo zwischen zwei Knoten bekannter Impedanz sitzen (!), damit die Kennlinie stimmt.

[kowolfgang]

Eben, ich kann die Höchstfrequenz ja per Software begrenzen, das das Ausgangssignal bei 12MHz schon nicht mehr das schönste ist hab ich auch schnell festgestellt.

Ich werd wie du schon gesagt hast bei ungefähr 6MHz aufhören sonst kommt nur noch jede menge müll raus, ich hab für 6MHz nen (Butterworth-)Filter zweiter Ordnung simuliert mit einer Resonanzfrequenz von ca.9MHz, das Ausgangssignal sah dann aus wie ein ziemlich weich gekautes Dreieck.

Beim Platinenlayout werd ich jetzt jede menge an Vias verbasteln, soll ich die Versorungsspannungen aufs Toplayer und die Signale aufs Bottomlayer getrennt verlegen oder ist das egal? Masseflächen werd ich großzügigst durchkontaktieren. Ach ja nochwas: ist der Drurchmesser der Vias in irgendeiner hinsicht relevant?


Gruß Wolfgang

[Jakob L.]

Der Durchmesser der Vias spielt für die elektrischen Eigenschaften keine grosse Rolle, sofern man nicht mit sehr hohen Strömen arbeitet oder die Vias zum Ableiten von Verlustwärme braucht. Du kannst dich also nach dem vorhandenen Platz und den Möglichkeiten des Platinenherstellers richten. Wenn auf einer Seite eine Massefläche ist, dann kannst du die Versorgungsspannung und die Signale auf der anderen Seite verlegen. Um grössere Unterbrechnungen der Massefläche zu vermeiden, kann man wenn nötig ein paar Drahtbrücken verwenden.

[kowolfgang]

Hallo,

lang hats gedauert, aber jetzt hab ich endlich mal nen Layout zustande gebracht.

Bitteschön:
Der Schaltplan (https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1453) Die 20db, 40dB und 60db-Dämper werd ich extern aufbauen (als BNC-Zwischenstück)

Das Toplayer (https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1452) i
ch hoff ich habs in euren Augen richtig gemacht. Vias hab ich jede menge verbaut, ursprünglich waren die mal in nem Raster angeordnet, inzwischen sind die schon wieder gewandert

Das Bottomlayer (https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1451)
ach ja, noch ne Frage: was ist HF-Technisch besser normale Widerstände oder SMD-Widerstände?

Das Ganze Teil werd ich dann in nen geschirmtes Gehäuse packen.

Gruß Wolfgang

[shaun]

SMD-Widerstände, weniger Fläche=Kapazität, weniger Beinchen=Induktivität.

[PICture]

Hallo kowolfgang!

Das wichtigste hat Dir der schaun schon erklärt. Ich möchte bloss fragen, was für eine Funktion der Umschalter K1 haben sollte und wo er sich befinden wird?.

Ausserdem würde ich die auf den Versorgungsspannungen hängende Elkos durch vielschicht Kerkos 100 nF ersetzen, da für niedrige Frequenzen ein Elko pro Spannung reicht.

Die Amplitude-Eistellung sollte auf dem Eingang des IC1 realisiert werden, weil so wie es bisher ist, jede Änderung der Amplitude auch entsprechend den Offset ändern wird.

Die erste Variante mit dem IC3 finde ich besser, da jetzt wird die Offset-Spannung den Schaltpegel beeinflüssen und ab bestimmten Werten des Offsets wird kein Rechteck erzeugt.

Im Code habe ich übliche Schaltug für Offset- und Amplitude-Einstellung skizziert. Der Ro lässt sich einfach berechnen, weil die Verstärkung für die Offset-Spannung gleich R2/Ro ist.

MfG

VCC
+
| Ro R2
.-. ___ ___
Offset | |<-+----|___|-+-|___|-+
| | | | |
'-' --- C9 | |
| --- | |
- | ___ | |
VCC +----|___|-+ VCC |
| R7 | + |
=== | |\| |
GND +-|-\ |
| >--+------>
>---------+ +-|+/
| | |/|
.-. | -
Amplitude | |<--+ VCC
| | R4
'-'
|
===
GND

[kowolfgang]

Hallo Picture,

hab den Schaltplan und das Layout mal nach deinen Vorschlägen abgeändert, die Widerstandswerte hab ich noch nicht berechnet (habs mal wieder eilig).

Hier die Bilder:
Oberseite (https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1461)
Diesmal hab ich fast alles als SMD ausgeführt nur nicht den Elko, bei dem dürfte das aber auch nicht so kritisch sein.

Unterseite (https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1462)
Stromlaufplan (https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1463)

Diesmal häng ich noch das Board an:


Gruß Wolfgang

[shaun]

Der AD9833 hat einen Ausgangsspannungsbereich zwischen 0 und 0,65V, d.h. Du hast immer einen Offset am Ausgang bzw mit dem Offset-Poti einenreichlich unsymmetrischen Einstellbereich, hast Du das bedacht?
Ausserdem werden die HC-Schmitttrigger mit diesem Hub kaum schalten, schon gar nicht, wenn er sich im Bereich unter 0,65V abspielt.

[kowolfgang]

Hi shaun,

ohhh mist daran hab ich jetzt garnimmer gedacht das der nur 0,6Vpp ausgibt, damit kann man es vergessen das man nen HC-Schmitttrigger schaltet. Ich glaub ich muss mir doch noch mal das Datenblatt vom AD zu gemüthe führen.

Die Geschichte mit dem Offset ist auch noch ein Problem, das einfachste wäre warscheinlich ein Widerstand zwischen +12V und dem Poti so das der Einstellbereich von Poti einfach verschoben wird, oder hab ich nen "eleganteren" Vorschlag.


Die einfachste möglichkeit wäre meiner Meinung nach einfach ein zweiter OP amp mit fester Verstärkung der direkt nach dem Filter abgegriffen wird und nur den Schmitttrigger versorgt. Oder man baut das ganze diskret auf (hab hier nen Plan zu so nem Gebilde).


ach ja, weil ich es das letzte mal vergessen hab:
@ PICture: das Relais K1 ist das weiße Quadrat oberhalb der beiden Buchsenleisten.


Gruß Wolfgang

[kowolfgang]

Hallo,

ich bins wieder. =P~

ich hab hier mal schnell den Triggervorschlag reingestellt wie er schon im DDS Generator von ELv eingesetzt wird, ob er was taugt weiß ich nicht.
Hier der Schaltplan
https://www.roboternetz.de/phpBB2/album_pic.php?pic_id=1466

Gruß

Wolfgang