Das ist ein interessantes Projekt.
Welche Ausgangsspannungen/Ausgangsströme möchtest du erreichen?
Ich will mir einen Takt-/PWM-Generator bauen, der bis in den kHz Bereich geht. Ich brauche aber Spannungen von bis zu 24V (Industrie). Beim Strom bin ich mir noch nicht sicher, sollte aber min. 500mA sein, eher höher.
MfG Hannes
Ich möchte 10V Spitze Spitze erreichen, am liebsten mit 5V Offset ( Der Offset wird aber vermutlich kleiner als 4V werden ).
Als Strom ( Kurzschlussstrom ) hätte ich so 200mA im Sinn - Der Abschlußwiderstand wird 50 Ohm haben.
Das ist aber nur eine Frage der Endstufe.
Als Endstufe habe Ich einen Operationsverstärker geplant.
Als Endstufentreiber würde Ich einen OPA892 einsetzen wollen ( Noch nicht getestet ).
Zum Messen der Ausgangsspannung wird wohl ein TL074 ( Rauscharm 13MHz G/BW ) zum Einsatz kommen.
1 inverter und jeweils einer als Spitzenwertgleichrichter für die negative, sowie die positive Halbwelle.
Daraus errechne Ich den Spitze Spitze Wert, sowie die Offsetspannung direkt am Ausgang ( nach dem Abschlusswiderstand ).
Der vierte soll als Stromquelle für den Optokoppler ( AM Modulation ) verwendet werden.
Als Stromversorgung für die 3 Operationsverstärker kommt ein DC/DC Wandler mit 2W rein.
Für die Stromversorgung hab Ich einen LOW Drop Spannungsregler mit 5V ( saubere Spannung ) für den Controller und den DDS Chip, Sowie einen 5V Schaltregler ( Leistung ohne Kühlkörper ) vorgesehen.
Der Schaltregler versorgt dann einen DC/DC Konverter 5V/+-5V ( könnte auch ein 5V/+-9V werden ), der nur die Operationsverstärker versorgt.
Somit kann Ich einen AGND und einen DGND schaffen die, wie von Analog Devices vorgegeben, am DDS Chip zusammen laufen.
Funktionsgeneratoren mit Stromanschluss hab Ich bereits zwei.
Mein Fokus liegt hier auf einem tragbaren Gerät mit Akkuversorgung.
Apropos Akku - Hier hätte Ich 2 18650 LiIon Zellen geplant = 7,4V nom.
Bei der von Dir gewünschten Leistung ( 12W, Bei 1A 24W ) wird wohl ein Netzbetrieb notwendig sein, sonst gibt das eine recht kurze Betriebsdauer.
Letztlich brauchst du dann einen Treiber, der dir deine gewünschte Leistung am Ausgang bringt und von 1Hz bis zur Maximalfrequenz linear verstärkt.
Deshalb hab Ich hier OP-Amps mit einem hohen G/BW Bandbreitenprodukt gewählt.
Wenn Dir ein erweiterter Audiobereich genügt könntest Du ja einen integrierten Audioverstärker nachschalten, der die von Dir gewünschte Leistung bringt.
Gestern hab Ich die AM und die FM Modulation getestet und die Frequenzen eingestellt ( Tabelle ).
Zuerst hatte Ich bei FM 64 Stützstellen für eine volle Sinusperiode vorgesehen.
Das musste Ich dann aber leider auf 32 Stützstellen reduzieren. Dafür konnte Ich dann die max. Modulationsfrequenz auf 1,5kHz erhöhen.
Bei AM sind mit 64 Stützstellen 2kHz möglich.
AM läuft über den integrierten DAC des AVR32DB32. Die dafür nötigen A/D Werte kann Ich erst nach Erhalt des Optokopplers einstellen 10%, 50% und 90% Modulationstiefe sind geplant. Über diesen Op. könnte man dann auch ein Audiosignal einspeisen und somit AM Modulierte Audiosignale bis zum Anfang des Kurzwellenbereichs zum Testen von Empfängern generieren - Mal gucken.
Alle Modulationsarten laufen jeweils in einem eingenen Timer Interrupt.
Die jeweiligen Interrupts werden bei Bedarf freigegeben oder gesperrt, es läuft immer nur ein Interupt - Der AVR32 hat ja genügend 16Bit Timer.
Das Gerät wird vermutlich im Nachbau nicht billig.
Die teuersten Bauteile sind die HF-OP's, das Display und die beiden DC/DC wandler - Der Rest ist absolut im Rahmen.
Ja, mal soviel zum Stand der Dinge.
Geändert von wkrug (13.01.2025 um 08:21 Uhr)
Wenn's nicht zu hoch in den KHz bereich geht, kannst Du diese Signale mit einem AVR32DBxx direkt erzeugen.Ich will mir einen Takt-/PWM-Generator bauen, der bis in den kHz Bereich geht. Ich brauche aber Spannungen von bis zu 24V (Industrie). Beim Strom bin ich mir noch nicht sicher, sollte aber min. 500mA sein, eher höher.
Der Controller kann bis 24MHz getaktet werden - Auch intern, ist aber ungenau.
Der TimerA (TCA0) hat ein TOP Register, mit dem kannst du Quasi die Periodendauer einstellen, sowie Output Compare Register eins kann dann die Pulsbreite festlegen.
Bei Prescaler 1 und 10 Takten pro Periode wären 2,4MHz bei min 10% impulsweite möglich - Das macht natürlich keine Audio Endstufe mit.
Der Rest ist Mathematik ( Periodendauer / Impulsbreite ).
Wenn Du mit 16Bit für den ganzen Bereich auskommst ( sollte gehen, weil Du ja auch den Prescaler umschalten kannst ) geht das sogar ohne Interrupts ( Wenn Du mit Glitches beim Umschalten leben kannst ) .
Ansonsten kannst Du auch mit Overflow und Comparematch Interrupts arbeiten, das wird dann flexibler.
Ein 0,96" OLED Display dahinter mit TWI oder SPI ( der AVR32 hat jeweils 2 davon ) als Anzeige macht das Ganze auch günstig.
Eine größeres Audio Endstufen IC dahinter ( 12V KFz Brückenendstufe ?! ), dann sollte alles soweit gut sein. - So wäre mein Lösungsansatz.
Ob eventuell ein Schrittmotor Treiber höhere Frequenzen schafft müsste man im Datenblatt gucken.
Wenn Du es wirklich tragbar haben willst könntest Du evtl. einen 4 zelligen LiPo ( nom.14,8V; 16,8V wenn voll ) aus dem Modellbaubereich nutzen.
Bei 5000 mAh ca. 500g hättest Du eine Betriebsdauer von ca. 6Stunden bei 12W.
Nur mal so ein paar Gedanken zu Deinen Anforderungen....
Ich hab gerade mal ein wenig an der Endstufe rum gemacht und die läuft so einigermassen.
Neue Oszillogramme:
Hier ein Screenshot nach dem Verstärker, kurz bevor er in die Begrenzung geht.
Hier noch mal ein Bild mit voll aufgedrehtem Offset, auch kurz vor der Begrenzung.
Die Ausgangsspannung ist mir noch ein wenig zu niedrig.
Ich werde wohl doch auf den OPA892 und einen +-9V Spannungswandler wechseln.
Die "Unsauberkeiten" schieb Ich mal eher auf meinen Aufbau auf einem Steckbrett, als auf Probleme mit der Schaltung.
Ein Handeffekt bei den Potis ist auch fest zu stellen.
Mein Tester soll nicht mobil sein, da ich an den Steuerungen/Geräten im Normalfall 24VDC zur Verfügung habe. Attiny und Atmega habe ich bereits hier. Ich werde den Attiny25 verwenden, der hat eine PLL auf 64Mhz. Mein Plan ist den PLL laufen zu lassen und danach den Prescaler einzustellen (beim Start des uC) und im Betrieb die Frequenz/PWM mittels Poti einzustellen.
Ich brauche den Taktgenerator nur zum Testen von digitalen Eingängen, Schrittmotorsteuerungen,....
Aktuell wird das aber weiter nach hinten geschoben. Habe noch einige Sachen zum Fertigmachen bzw. andere Projekte.
Die Idee habe ich aus einem Elektor Heft. Welche Ausgabe weiß ich aber aktuell nicht, müsste suchen, ist aus den letzten Jahren.
Aber bei dir geht es sehr gut vorwärts.
MfG Hannes
Guck Dir trotzdem mal das Datenblatt der AVRxxDBxx Serie an.
Da wären auch Operationsverstärker mit eingebaut, wenn Du die brauchst.
Ich könnte mir vorstellen, das Du die OP-AMP's als Dreieckgenerator benutzt und mit dem DA Wandler die Pulsweite einstellst.
Obwohl Ich das persönlich lieber mit nem Timer machen würde.
Beim Einstellen mit Poti musst Du im Nachgang halt die Frequenz und die Pulsweite messen.
Bei der Timer Methode könntest Du das berechnen - Dann würde Ich aber einen Quarz für den Controller verwenden.
Nachteil, Du brauchst für diese DB Chips einen UPDI Programmer - Aber das ist ja bei den neueren Tiny's genauso.
Die AVR DB Serie schaut sehr gut aus, ich habe aber noch einige Atmegas/Attinys, die ich verbrauchen muss. Debugger wäre kein Problem, habe den Atmel ICE zuhause.
Zum "Taktgeber":
Ich habe den Elektor-Artikel gefunden, ist in der Ausgabe 8/2022 zu finden => https://www.elektormagazine.de/magaz...ktor-262/60751
Die Schaltung ist aber sehr rudimentär, ohne Schutz bzw. Tauglichkeit für Industrie.
Ich möchte eine Versorgung 24V=>5V integrieren, PNP/NPN/PUSH-Pull Endstufe, Schutzfunktionen,...
Als Steuerung möchte ich Potis verwenden (wie im Artikel auch). Als uC möchte ich aber den Attiny 25/45/85 verwenden (weiß jetzt aktuell nicht welchen ich habe). Dieser hat eine PLL mit bis zu 64MHz und einen möglichen Prescaler von 1 bis 16384.
Die Genauigkeit ist nicht hoch, möchte hauptsächlich digitale Eingänge (z.B. SPS) und Aktoren testen. Eventuell noch Impulseingänge für z.B. Schrittmotoren,...
Also nichts wo man eine exakte Frequenz benötigt. Leider hat der Attiny nur 8bit Timer, 10bit oder mehr wären mir lieber.
Wie schaut es bei deinem Projekt aus? Schon weiter?
MfG Hannes
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