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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Sinusschwingung Amplitude normalisieren auf 5V


Autor: Thomas Kramer (strohmas)
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Hallo,
ich möchte ein Funktionsgenerator (1Hz bis 20kHz) mit der DDS-Methode 
bauen. Diese soll mit 8Bit-Amplitudenauflösung und 57600 Schritte pro 
Sekunde laufen. Die Amplitudenwerte sollen von einem AVR zu einem 
D/A-Wandler gehen. Danach noch ein Tiefpass schalten.

Nun ist es ja aber bei DDS so, dass bei höherer Frequenz ja theoretisch 
die Amplitude abnimmt. Genau das soll aber ausgeregelt werden, damit ich 
immer eine konstante Amplitude von 5V habe.
Irgendwas hatte ich da gelesen, dass es zum Beispiel mit dem 7523/7524 
gehen könnte mit der Beschaltung von Vref, aber so richtig die 
Funktionsweise erblicke ich dort noch nicht.

Habt ihr eine Erklärung für meinen Anwendungsfall für den 7524 oder 
kennt ihr noch eine andere einfache Möglichkeit die Spannung einer 
Sinusschwingung zu vergrößern.

Die Suche hat zwar ein paar Ergebnisse gebracht, aber die Erfüllung war 
nicht dabei.

Viele Grüsse
Thomas

Autor: nullahn (Gast)
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Wo kann man diese Theorie nachlesen?

Autor: Thomas Kramer (strohmas)
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ist es denn nicht so, da ja dann nur noch selten der Maximalwert aus der 
Tabelle geholt wird?

Autor: Laserlehrling (Gast)
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Du wirst aber feststellen, dass die mittlere Leistung dennoch konstant 
ist. Der Jitter ist systembedingt und kann nicht durch eine Regelung 
korrigiert werden.

Autor: Thomas Kramer (strohmas)
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bei der DDS-Methode läuft doch der Zeiger bei höherer Frequenz schneller 
um den Phasenkreis und nimmt nicht alle möglichen Ausgabewerte für den 
DA-Wandler in einer Periode mit

zum Beispiel bei 9600Hz, das wären dann 6 Abtastwerte aus dem 
Phasenkreis, nämlich

0
0,866
0,866
0
-0,866
-0,866

da sehe ich nicht den maximal möglichen Wert am Ausgang des DA-Wandlers

@Olli R.
das theoretisch die Amplitude abnimmt meinte ich mit es

Autor: Laserlehrling (Gast)
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Ja und? Wie hoch ist die mittlere Leistung über eine Schwingung? Ein 
nachgeschalteter Tiefpass macht wieder einen ansehnlichen Sinus daraus.

Autor: Laserlehrling (Gast)
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@Olli R.

Zwei Möglichkeiten:

1) Du bist Physiker und hast noch nie nen Funktionsgenerator benutzt. Du 
diskutierst nur mit, um eine theoretisch mögliche Meinung zu vertreten.

2) Du bist ein Troll.

Autor: Thomas Kramer (strohmas)
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Ja, aber erhalte ich dann trotzdem am Ausgang (nach dem Tiefpass) ein 
Sinussignal mit einer Amplitude von 1 bzw. 5V bei 9,6kHz oder auch höher

ausserdem soll hier nicht gestenkert werden

Autor: Laserlehrling (Gast)
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Jetzt sehe ich eine 3. Möglichkeit ;-)

Autor: Olli R. (xenusion)
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Laserlehrling wrote:
> Jetzt sehe ich eine 3. Möglichkeit ;-)

Ja, ich auch: Du bist der Troll hier.

Autor: Thomas Kramer (strohmas)
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Olli R. wrote:
> Laserlehrling wrote:
>> Jetzt sehe ich eine 3. Möglichkeit ;-)
>
> Ja, ich auch: Du bist der Troll hier.

jez aber Ruhe hier und zurück zum Thema ;)

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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Autor:  Olli R. (xenusion)

>Ich bin Physiker,

>Im Wesentlichen geht's dabei - wie sooft in der Physik - um
>Energieerhaltung - bei steigender Frequenz muss die Amplitude abnehmen,
>wenn man immer dieselbe Energie reinsteckt.

Also ich sehe so spontan nicht, warum ein el. Signal mit höherer 
Frequenz (bei gleicher Amplitude) höhere Energie haben sollte.

Ist vielleicht schon zu spät...

Autor: Thomas Kramer (strohmas)
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bei 1Hz wird doch jeder Wert an den D/A-Umsetzer übergeben, somit sieht 
der Tiefpass auch mal 5V, aber bei zB dem sechstel der Abtastfrequenz 
kommt ja nur maximal 0,866*5V auf den Tiefpass und somit sollte dann ja 
nach dem Tiefpass keine höhere Spannung als 4,33V möglich sein

Aber mein Anliegen ist eben, dass dort trotzdem 5V herauskommen mit 
weiterer Beschaltung oder anderen Ideen

der Tiefpass filtert ja nur die Oberschwingungen heraus

Autor: Stefan Salewski (Gast)
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>höhere Energie haben sollte.

Leistung meinte ich -- Olli R. (xenusion) wohl ebenfalls.

Leistung ist proportional zum Quadrat der Amplitude -- mittlere Leistung 
wäre das Integral über eine oder viele Perioden. Wo geht denn da die 
Frequenz ein.

Warum bei einem gewöhnlichen Frequenz-Generator die Amplitude bei hoher 
Frequenz abnimmt: Erstens wegen Verstärkungsbandbreiteprodukt der OPs, 
zweitens wegen kapazitiver Last.

Hat jetzt nichts mit DDS zu tun, damit habe ich mich noch nie 
beschäftigt.

Kopfkratz?

Autor: Thomas Kramer (strohmas)
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also erstmal ist die im Mittel verbrauchte Leistung allgemein das 
Integral aus Strom mal Spannung über eine Periode und anschließend durch 
die Periode geteilt und da ist es egal - wie schon Stefan Salewski 
geschrieben - mit welcher Frequenz vorgegangen wird.

Autor: nullahn (Gast)
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Thomas wrote
>zum Beispiel bei 9600Hz, das wären dann 6 Abtastwerte aus dem
>Phasenkreis, nämlich
>
>0
>0,866
>0,866
>0
>-0,866
>-0,866

dann versuch mal 9601 Hz

Ungünstige Ausgabefreqenzen gibt es bei DDS immer.
Deine Samplingfrequenz ist ja auch nicht sonderlich hoch.

Merke je langsamer desto mieser.

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