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Thema: Tragbarer Funktionsgenerator auf Basis des AD9833

Hybrid-Darstellung

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  1. #1
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Wie schaut es bei deinem Projekt aus? Schon weiter?
    Der geplante TL074 als Spitzenwertgleichrichter ist viel zu langsam, bei ca. 100kHz wird das Ausgangssignal immer kleiner ( von wegen GBW 13MHz ).
    Ich werde an dieser Stelle einen LT1633 testen.

    Bei höheren Frequenzen hab Ich leider nur 8Vpp.
    Da möchte Ich dann den OPA892 als Endstufe und den OPA810 als Treiber einsetzen und die Spannung für die OP's auf +-9V erhöhen.
    Sonst müsste der Gleichspannungsoffset ziemlich klein bleiben.
    Die OP-Amps die Ich bis jetzt drin habe vertragen leider nur +-6V.
    Als AM Modulationsquelle möchte Ich einen Optokoppler mit FET Ausgang H11F1M benutzen.
    Die AM Modulation funktioniert im Prinzip, leider ist das Signal alles andere als linear ( siehe Bild ), zudem stimmte das Datenblatt des Optokopplers ( H11F1M ) nicht mit den Typen überein die Ich bekommen habe.
    Laut Datenblatt ist der Ausgang auf 4 und 6. Bei meinen war er aber auf 4 und 5.
    Ich möchte nun den Ausgang des Optokoppler's mit einer Gleichspannung vorspannen und das AM Signal über einen Kondensator einspeisen.
    Am Optokoppler Ausgang müssen immer mindestens 0,1V anliegen, damit er linear arbeitet, wenn man dem Datenblatt glauben kann.
    Bild  

    Die o.g. Bauteile hab Ich erst gestern bekommen.
    Ich muss Die erst mal auf Adapterplatinen löten, damit Ich die auf mein Versuchsboard kriege.
    Das sollte übers Wochenende klappen.

    Das ist der aktuelle Stand - wenn Du eine gute Idee für die Amplitudenregelung ( AM ) hast, immer her damit.


    Zu Deinem Projekt:
    Also ein ATMEGA hat mindestens einen 16Bit Timer, Die A-Typen laufen auch mit 20MHz.
    Der Nachteil ist, das die Timer immer bis zum Höchstwert laufen, OK CTC wäre auch möglich.
    Der zweite Comparematch würde dann die Pulsweite bestimmen.
    0,3Hz bis 2MHz sollten möglich sein.
    Ob das geht hab Ich so noch nicht getestet.
    Bei niedrigen Frequenzen müsstest du den Prescaler erhöhen, dann geht das auch für ganz niedrige Frequenzen.
    Die Potis könntest Du über den A/D Wandler 10Bit abfragen ( Ich denk mal, das ELEKTOR das auch so gemacht hat ) und das Signal mit dem Timer generieren.
    Als Anzeige würde Ich nach wie vor ein LCD oder OLED Display nehmen, das dann die aktuellen Werte anzeigt.
    Das nur über die Potis und ne PLL zu machen wäre mir viel zu ungenau.
    Wenn Du als Spannungsregler z.B. einen TSR 1-2450 ( max. Eingangsspannung 36V für die 5V Versorgung nimmst, sparst Du den Kühlkörper, der bei einem 7805 nötig wäre und auch Strom auf der 24V Schiene.
    Als Absicherung wären evtl. Permafuses geeignet - Die müssen nicht bei jedem Auslösen ausgetauscht werden.
    Günstige 2x16 Displays gibt's für unter 5,-€.
    0,96" OLED für um 1,-€ bei eBay.
    Librarys für beides sollten sich finden lassen.
    SPI und TWI haben die Megas ja auch alle.

    Das sind nur Vorschläge, realisier das bitte so wie es Dir am Besten passt!
    Geändert von wkrug (18.01.2025 um 08:47 Uhr)

  2. #2
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    Das schaut sehr gut aus. Ich kenne mich aber bei Analogtechnik viel zu wenig aus um so etwas umzusetzen zu können. Einfache Analogschaltungen gehen, aber wirklich nur einfache.

    Zur AM Modulation kann ich leider nichts beitragen. Du bist aber schon weit gekommen. Ich müsste mich richtig in die Analogtechnik einlesen. Meinen Respekt hast du.


    Ich möchte den Attiny nehmen, da dieser mittels PLL eine Frequenz von 32 oder 64MHz erzeugen kann. Somit würde ich auf eine PWM Frequenz von 250kHz kommen (weil er auch nur 8bit-Timer hat). Somit könnte ich PWM Frequenzen von ca. 15Hz bis 250kHz erzeugen. Ich kann auch ein 10Gang Poti verwenden. Oder ich nehme einen 2ten uC und übergebe die Einstellungen per SPI/I2C an den Attiny. Ich weiß es noch nicht.

    MfG Hannes

  3. #3
    Super-Moderator Lebende Robotik Legende Avatar von Manf
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    Die AM Modulation funktioniert im Prinzip, leider ist das Signal alles andere als linear ( siehe Bild ), zudem stimmte das Datenblatt des Optokopplers ( H11F1M ) nicht mit den Typen überein die Ich bekommen habe.
    Nur kurz dazu als Anregung:
    Op Amp Amplifier with Electronic Gain Control: How does it work?
    https://www.youtube.com/watch?v=NoNgQpbj77Y
    Geändert von Manf (20.01.2025 um 07:47 Uhr)

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Op Amp Amplifier with Electronic Gain Control: How does it work?
    Ich hab hier Optokoppler mit FET Ausgang ausprobiert und das Ergebnis auf dem Bild bekommen.
    Ich werd wohl jetzt den DDS Chip wechseln und einen AD9851 nehmen.
    Der kann zwar kein Dreiecksignal ausgeben, geht aber dafür in höhere Frequenzbereiche.
    Der Chip hat einen Eingang mit dem der Ausgangsstrom ( Ausgangsspannung ) eingestellt werden kann.
    Die beiden Ausgänge möchte Ich dann über einen als Differenzverstärker geschalteten OP-Amp zusammenführen, damit die AM symetrisch wird.
    Die Ansteuerung ist IMHO auch einfacher, es müssen nur 5 Bytes rüber geschoben werden.

    Vorteile des AD9851:
    Höhere Ausgangsfrequenz
    paralleler Eingang ( oder serieller = wählbar )
    höhere Frequenzauflösung 32 statt 28Bit ~0,5Hz
    Sinus und Rechteck werden gleichzeitig ausgegeben ( verschiedene Ausgänge )
    "AM Modulationseingang "

    Nachteile:
    Breakout Board hat nur an einem Ausgang einen Filter
    Teuerer
    kein Dreiecksignal
    größere Bauform ( AD9851 Breakout Board )

    P.S.
    Den Spitzenwert Gleichrichter hab Ich ans laufen bekommen.
    War ein wenig Gerödel von wegen der Dioden.
    Mit ner 1N4148 gings bei höheren Frequenzen gar nicht ( Soll ja angeblich eine schnelle Diode sein! ) .
    Ne SF4005 sah besser aus, hatte aber Überschwinger.
    Zur Zeit verwende Ich eine BAT85 Ich werd aber auf BAT82 umrüsten - Mit der BAT schauts gut aus.
    Geändert von wkrug (11.02.2025 um 14:03 Uhr)

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Hab mal wieder etwas weiter gemacht.
    Zur Zeit bin Ich am Spitzenwert Gleichrichter.
    Gelb ist die negative Halbwelle ( K1 ), Violett die positive ( K2 ).
    Die Frequenz auf dem Bild ist gerade bei 1MHz ohne Gleichspannungsoffset.
    Mit Gleichspannungsoffset wird der eine Ausschlag größer und der andere kleiner.
    Die möchte Ich mit den A/D Wandlern des Controllers auslesen und daraus den Spitze Spitze Wert und den Offset berechnen und Anzeigen.

    Bild  
    Hier ohne Offset

    Bild  
    Hier mit negativen Offset

    Ich hab auch noch eine schnelle Schottky Diode mit geringer Kapazität gefunden und zwar die BAT 62.
    Die ist aber hier noch nicht verwendet.
    Als nächstes werd Ich auf den AD 9851 umrüsten, aber dafür brauch Ich noch ein paar andere Bauteile ( größerer Controller, schnellere OP - Amps ).
    Den AD9851 möchte Ich parallel füttern, weil das schneller geht als seriell.
    Dann sollte auch 2kHz FM Sinus kein Problem mehr sein.

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Es gibt einen ersten Schaltplan:

    Teil 1 = Digital Teil

    Teil 2 = Analog Teil

    Es wird sich mit Sicherheit noch was ändern, aber das Konzept sollte soweit aufgehen.
    Wenn noch mal wer drüber schauen mag, ob da etwas nicht passt ?!Anhang 36043

    Ein paar Schaltungsteile müssen noch getestet werden. Die Software ist auch noch nicht fertig.

    Die Spitze Spitze Berechnung ( nach Gleichrichter ) und der Gleichspannungsoffset geht nun über seperate Schaltungsteile.
    Angehängte Dateien Angehängte Dateien
    Geändert von wkrug (11.02.2025 um 14:05 Uhr)

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Robotik Einstein Avatar von wkrug
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    Die Software ist in einer ersten Version fertig.
    Soweit läuft alles bereits.
    Ich hab jetzt auf einen AVR64DB48 und ein DDS Modul mit einem AD9851 umgerüstet.
    Ein AVR32DB48 hätte auch gereicht, der AVR64DB48 ist aber einfacher erhältlich.
    Anbei ein Beispiel von einer AM Modulations- Einstellung 100kHz Träger 1000Hz Modulationsfrequenz mit 90% Modulationstiefe.

    Bild  

    Der Schaltplan sollte auch soweit passen, als nächstes wird die Platine gerouted.

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