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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Digital-Analog-Umsetzer (10V -> 1mV Auflösung)


Autor: Rene B. (yob) Benutzerseite
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Hallo Forenbewohner,

ich möchte eine digital gesteuerte Spannungquelle aufbauen, welche max. 
10V liefert und auf 1mV aufgelöst werden kann. Ich habe mir dazu 
überlegt einen "Dual Digital-Analog-Umsetzer" zu verwenden. Das Prinzip 
stammt aus dem Datenblatt des MCP4822 von Microchip. An dem 
Spannungsteiler würde ich einen "Nicht Invertierenden OPV" mit sehr 
geringer Offset-Eingangsspannungs & einem Verstärkungsfaktor von 2,5. Es 
soll zukünftig max. 1/min der Digitalwert/Analogwert geändert werden.

Soweit zum Vorhaben für alle übermütigen Poster.

Nun habe ich allerdings noch keinerlei Erfahrung mit 
Digital-Analog-Umsetzern und frage euch hiermit wo ich gute 
Informationen dazu bekommen kann. Kenn ihr vieleicht einen guten Guide 
zu dem Thema Digital-Analog-Umsetzer ähnlich wie es für 
Analog-Digital-Umsetzer gibt?

Bsp: 
http://www.elektroniknet.de/home/bauelemente/fachw...

Prinzip ist im Anhangs im png-format.

Autor: Gast (Gast)
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Du kannst das so mit dem MCP4822 machen. Auflösung bedeutet aber nicht 
Genauigkeit!
Eine andere Möglichkeit wäre es einen 12Bit DAC (z.B. 1/2 MCP4822) zu 
verwenden und noch zwei weitere Bits (LSB!) von einem µP-Port 
zuzuschalten.

Oder, wenn die Spannung langsam einschwingen kann, kann man auch PWM 
anwenden und mit einem Filter 2. - 4. Ordnung eine "glatte" 
Ausgangsspannung erzeugen.

Autor: Rene B. (yob) Benutzerseite
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Ich möchte einen fertigen IC.

Ich möchte jetzt noch herausfinden ob dieser Digital-Annalog-Umsetzer 
überhaupt von der Genauigkeit (Temperaturdrift, Offset, 
Verstärkungsfehler, LSB, FSR, absoluter Genauigkeit, realtiver 
Genauigkeit, INL, DNL) geeignet ist bzw. wie ich ein Datenblatt eines 
DAU's richtig lese.

Vieleicht reichen die 2^12 Bits Auflösung auch nicht, weil ich aufgrund 
der Genauigkeit nur 2^11,3 effektive Bits zur Verfügung habe.

Eine weitere Frage die sich mir gerade noch stellt ist, ob die interne 
Referenzspannungsquelle eine höhere Genauigkeit besitzt als wenn ich 
diese selbst aufbaue?

Im Anhang habe ich noch das Datenblatt des MCP4822 angefügt.

Dateigröße: ca. 1,70MB

Autor: Gast (Gast)
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>Ich möchte einen fertigen IC.

Dann erübrigen sich weitere Antworten.

Autor: vielleicht so (Gast)
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Na. 1mV / 10V  = 10000, dafuer benoetigt man mindestens 14 bit.

Autor: Rene B. (yob) Benutzerseite
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Die Auflösung von 14-Bit wird durch das zusammenschalten der beiden 
Digital-Analog-Umsetzer Ausgänge über die verbunden Widerstände 
erreicht. Dadurch ist eine Auflösung von 22-Bit bei 1µV Auflösung am 
Mittelabgriff möglich.
Die Widerstände besitzten ein Verhältnis von 1:1000. Im Datenblatt 
findet man mehr dazu.

Nenn Tip habt ihr leider auch nicht oder ? Wo ich nen guten Guide zum 
Thema DAC finden kann.

Grüße Yob.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Dadurch ist eine Auflösung von 22-Bit bei 1µV Auflösung
> am Mittelabgriff möglich.
Ja schon schön gerechnet, aber wie sieht es mit Monotonie aus?
Ein MCP4821 hat eine Nichtlinearität von max. +-12LSB, das sind 24 LSB, 
das sind ca. 4,5 Bits (siehe Datenblatt Screenshot). Eigentlich echt ein 
mieses Ding...

Wenn der "kleinere" DA-Wandler z.B. zur Erhöhung der Auflösung immer nur 
an den unteren 4 Bits rumwackeln darf, dann gibt das zwar rechnerisch 
die Auflösung 16 Bit. Aber aufgrund der Nichtlinearität des 
"signifikanten" DA-Wandlers könnte es sein, dass die Monotonie des 
16-Bit Werts nicht mehr gegeben ist.

Das hatte ich schon vor mehr als 10 Jahren erlebt (war zum Glück aber 
nicht selber Schuld). Da sollten aus 2 "billigen" 8-Bit Wandlern ein 
14-Bit Wandler gestrickt werden. Das ging ins Auge ;-)

Autor: Norgan (Gast)
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> Dadurch ist eine Auflösung von 22-Bit bei 1µV Auflösung am
> Mittelabgriff möglich.

Möglich heißt nicht, dass du sie bekommst. Neben dem schon erwähnten 
Nichtlinearitätsproblem haut dir zum Beispiel noch das 
Widerstandsverhältnis R2/R1 "gut" rein:

Mal grob Überschlagen

Mit R1 >> R2 ergibt sich für Vo rund

Vo ~ Vouta R2/R1 + Voutb

Das bedeutet, das Verhältnis R2/R1 muss so auf 0,01% stimmen, wenn Vouta 
mit 1µV auf 1mV (1/1000) Auflösung arbeiten soll, wie das im Datenblatt 
steht.

Und jetzt wird es richtig dumm. Solltest du so einen hochgenauen 
Spannungsteiler bauen können, dann hilft dir das in der Praxis trotzdem 
nicht. Dann  kommt nämlich die Genauigkeit der DACs ins Spiel. Für den 
Spannungsteiler gilt: Müll rein -> Müll raus. Dein Spannungsteiler 
transformiert brav die Ungenauigkeit der DACs.

Also: Abgleichbarer Spannungsregler um einige, aber nicht alle 
Ungenauigkeiten der DACs, des Aufbaus und der Widerstände zu 
kompensieren.

Hast du die entsprechenden Messmittel um Vo auf 0,24ppm (22 Bit DAC, 1µV 
auf 4,1V wie im Datenblatt) genau abzugleichen? Ein Multimeter besser 
als 6 3/4 Digit?

Bei den 1mA auf 10V, die hier im Thread auch rumschwirren, wären es 
100ppm. Das wäre dann untere Multimeter-Oberklasse (besser als 5 1/2 
Digits).

Bis jetzt haben wir noch nicht über so "Kleinigkeiten" wie 
Temperaturdrift und die Genauigkeit der DAC-Referenzspannung geredet. 
Die ganze Abgleicherei nützt nichts, wenn die Schaltung munter in der 
Gegend rumdriftet.

> Nenn Tip habt ihr leider auch nicht oder ? Wo ich nen guten Guide zum
> Thema DAC finden kann.

Tietze/Schenk ist immer gut. Wenn's billig sein soll.

http://focus.ti.com/analog/docs/techdocsabstract.t...

Autor: Norgan (Gast)
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Ups, nicht abgleichbarer "Spannungsregler", sondern "Spannungsteiler".

Autor: Rene B. (yob) Benutzerseite
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Genau, solche Anregungen & Tipps habe ich gehofft zubekommen. Ich selbst 
stehe noch am Anfang meiner Laufbahn ;).

Eins vorweg, ich möchte nicht!!! auf 1µV auflösen.

Um eine Endauflösung von 1mV zuerreichen benötige ich eine 
ZwischenAuflösung von 400µV. Diese 400µV verstärke ich um den Faktor 2,5 
mit einem OPV. Soweit schon bekannt. Was müssen die DAC's an den 
Ausgängen eigentlich liefern?

um 400µV zuerzeugen muss VoutA = 400mV liefern & VoutB = 0V, da 
R2/R1=1000
um 4mV zuerzeugen muss VoutA = 0V liefern & VoutB = 4mV, Da R2/R1=1000

D.h. ich habe eine als kleinste Auflösung von den beiden DAC-Ausgängen 
4mV, welche stabil geliefert werden muss. Dies wiederum entspricht einem 
digitalen Wertebereich von (B)4-4000 & (A)400-4000.

(A) 400mV-4V & (B) 4mV-4V => DAC-Outputs => R2/R1=1000 =>
(A) 400µV-4mV & (B) 4mV-4V => x2,5 =>
(A) 1mV-10mV & (B) 10mV-10V => Endspannung

(A) würde ich im 400mV-4V Bereich & (B) im 40mV-4V Bereich laufen 
lassen. Das ergibt dann die Endbereiche (A) 1mV-10mV & (B) 100mV-10V.

Ich hoffe das bringt noch etwas mehr Einblick in den Aufbau & meine 
Idee.

Es kommt noch ein Post dazu mit Fragen meinerseits, bitte etwas Geduld 
bin auf der Heimreise.

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Rene B. (yob)

>Genau, solche Anregungen & Tipps habe ich gehofft zubekommen. Ich selbst
>stehe noch am Anfang meiner Laufbahn ;).

Dann versuche besser nciht, das Rad neu zu erfinden.

Wenn es so einfach wäre, einen brauchbaren  14 Bit DAC einfach aus zwei 
8 Bit DACs zusammenzuschalten würde man das längst tun. Aus der 
Tatsache, das es nciht so ist kann man messerscharf schlussfolgern, dass 
es nicht so einfach geht.

Erste Lektüre : Auflösung und Genauigkeit.

>Eins vorweg, ich möchte nicht!!! auf 1µV auflösen.

Aber schön wärs schon, nicht wahr? ;-)

>Um eine Endauflösung von 1mV zuerreichen benötige ich eine
>ZwischenAuflösung von 400µV.

Sagt wer?

Wenn du einen 14 Bit DAC selber bauen willst, der WIRKLICH halbwegs 14 
Bit hat, dann nimm PWM. Das ist aus Prinzip sehr liniear, einen 
Offset- und Verstärkungsfehler kann man leicht kalibrieren. Ist aber 
halt recht langsam.

MFG
Falk

Autor: hans (Gast)
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Hallo Rene,

schau mal hier die R2R-Variante an:

http://www.avr-asm-tutorial.net/avr_de/avr_dac.html

geht auch mit 14 Bit (oder 16) über Schieberegister (z.B. 4094).

Mehr Teile (evtl. Netzwerke!) aber einfach und sicher.

gruß hans

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ hans (Gast)

>geht auch mit 14 Bit (oder 16) über Schieberegister (z.B. 4094).

Schmarrn. Real ist dort bei spätestens 8 Bit Feierabend, denn sonst 
wachsen die Präzisionsansprüche ins Unendliche.

MFG
Falk

P.S. Einen guten DAC kann man nur durch einen besseren DAC ersetzen. 
Diese "Gauklertricks" sind reine Illusion.

Autor: Uwe (Gast)
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Hi!
@Falk
>Schmarrn. Real ist dort bei spätestens 8 Bit Feierabend
Du laberst blödes Zeug. Wenn du 0,1%ige aus einer Charge nimmst geht das 
wie Sau. Habe selber einen 12 Bit und der hat eine Abweichung von +/-1 
LSB.
(gemessen mit 6 1/2 Digit) Also bitte erst bauen + messen und dann 
drüber
auslassen.

MfG Uwe

Autor: Schläfer (Gast)
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> Wenn du einen 14 Bit DAC selber bauen willst, der WIRKLICH halbwegs 14
> Bit hat, dann nimm PWM.

Noch so ein Märchen:

1 mV Auflösung aus 10V-Bereich mittels PWM funktioniert nur in der 
Theorie!

Autor: Gast (Gast)
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>Noch so ein Märchen:

>1 mV Auflösung aus 10V-Bereich mittels PWM funktioniert nur in der
>Theorie!

Bei mir funktioniert es - aber ich nehme ja auch keine 2N3055 dafür.

Autor: Matthias Lipinsky (lippy)
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>Hi!
>@Falk
>>Schmarrn. Real ist dort bei spätestens 8 Bit Feierabend
>Du laberst blödes Zeug. Wenn du 0,1%ige aus einer Charge nimmst geht das
>wie Sau. Habe selber einen 12 Bit und der hat eine Abweichung von +/-1
>LSB.
>(gemessen mit 6 1/2 Digit) Also bitte erst bauen + messen und dann
>drüber
>auslassen.

>MfG Uwe

Nicht bauen und Messen. Mach ne Fehlerrechnung und poste sie. Dann wirds 
geglaubt.

Autor: Schläfer (Gast)
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> Bei mir funktioniert es...

Dann leg doch mal das Geheimniss deines Filters offen, dass ein
Puls-/Periodendauerverhältniss von 1/10000 zu einer Gleichspannung 
filtert, - ohne Ripple versteht sich!

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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> Du laberst blödes Zeug. Wenn du 0,1%ige aus einer Charge nimmst geht
> das wie Sau. Habe selber einen 12 Bit und der hat eine Abweichung
> von +/-1 LSB.
Genug gebastelt. Klar kann ich mir einen [1] R2R-DAC so irgendwie 
hinbiegen. Aber mach das mal in Serie. Da ist es dann aus mit dem 
ruhigen Schlaf ;-)

> 1 mV Auflösung aus 10V-Bereich mittels PWM funktioniert nur in der Theorie!
Würde ich auch sagen. Denn dann müsste die Taktfrequenz so hoch oder die 
Filterzeit so lang sein, dass weder das eine noch das andere richtig 
sinnvoll zu lösen ist.
Und dann kommt da sogar noch der Widerstand der CMOS-Stufen in den 
Pin-Treibern mit ins Spiel (bei der R2R-Mimik auch). Hier dürfen wir 
ohne Weiteres mal mit 30 Ohm rechnen. D.h. der Widerstand des RC-Gliedes 
muß mindestens 300k Ohm sein, damit das Verhältnis 10000/1 eingehalten 
ist. Weil das jetzt alles soooo hochohmig ist, kommt ein Buffer-OP-Amp 
mit ins Spiel. Und damit Offset...

Autor: Schläfer (Gast)
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> kommt ein Buffer-OP-Amp mit ins Spiel. Und damit Offset...

naja, für soetwas gibt es 'Zero-Drift' OpAmps.
Ich möchte gerne mal das Filter sehen eines solchen PWMs sehen.
Und wie dieht der Digitalteil aus: Klar, eine Periodendauer von 10ms 
lässt sich leicht realisieren, aber hierzu eine exakte und durchgängige 
Pulsbreitenvariation von 1µsec bis 10.000µsec bekommt nicht jeder hin.

Autor: Gast (Gast)
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>...Pulsbreitenvariation von 1µsec bis 10.000µsec bekommt nicht jeder hin.

@Schläfer
Wach auf, wie haben das Jahr 2008! Sieh ins Datenblatt eines AVR und 
beachte Timer1.
Geschickterweise betreibt man den AVR aber nicht mit 10V, sondern nur 
mit 5V und verstärkt das Analogsignal. Als Filter würde ich einen 
Tiefpaß empfehlen :-)

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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>> 1 mV Auflösung aus 10V-Bereich mittels PWM funktioniert nur in der Theorie!
> Würde ich auch sagen. Denn dann müsste die Taktfrequenz so hoch oder die
> Filterzeit so lang sein, dass weder das eine noch das andere richtig
> sinnvoll zu lösen ist.
Ich korrigiere mich selber. Da habe ich mich von der Nichtlinearität der 
e-Funktion etwas täuschen lassen  :-o

Für 14 Bit Genauigkeit reicht schon ein RC-Glied mit einer Zeitkonstante 
10*tpwm (logn(0x3fff) = 9,7). Also würde im Fall tpwm=10ms eine 
Zeitkonstante von R*C=100ms für einen Ripple kleiner eines LSB bei 14 
Bit ausreichen.

Da hätte ich aber noch mit den alten Faustregeln draufkommen können:
Nach 5 tau noch 1 % Fehler (7 Bit).
Nach weiteren 5 tau noch 1% von 1% Fehler (nochmal 7 Bit).

Autor: Schläfer (Gast)
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Lothar, deine Überlegung gilt nur Tastgrad = 100% = 10ms!

Autor: Schläfer (Gast)
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Beispiel:

T = 10ms,
t = 1ms,
R = 100k,
C = 1µF,

=> Ripple = 90mVss. Ist es das, was gewollt wird?


Fernab jeder Mathematik: Es ist nicht möglich, über eine Zeit von 1 µsec 
eine Spannung von 1mV aufzuladen und zu hoffen, dass diese Spannung 
9999µsec konstant auf 1mV bleibt.

Autor: Gast (Gast)
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Ich weiß ja nicht, wie Ihr so rechnet. Aber wenn wir bei Faustregeln 
sind (der Daumen wird nur zum Lutschen verwendet), würde ich so rechnen.

Die Welligkeit des Eingangssignals soll auf 1/10000 gedämpft werden. Das 
sind 80dB. Für einen Tiefpaß 1.Ordnung mit 6dB/Oktave muß für diese 
Dämpfung die Grenzfrequenz des Filters 80/6 also rund 14 Oktaven tiefer 
liegen als die Signalfrequenz: 1/2^14. Da dies arg wenig ist, nimmt man 
besser Filter höherer Ordnung.

Zur Praxis: ein AVR mit 20MHz kann über seinen Timer1 ein 
PWM-moduliertes Rechtecksignal mit 2kHz erzeugen (Auflösung 50ns). 
Entweder hat der AVR eine hinreichend stabile Versorgungsspannung und 
das Signal kann direkt gefiltert werden, oder man verwendet Logik-Gatter 
die mit konstanter Spannung versorgt werden, um die Rechteckamplitude 
konstant zu halten (74HC04 z.B.).
Ein aktiver Tiefpaß 2.Ordnung filtert und verstärkt das Signal auf 0 bis 
10Vmax. Da hier 12dB/Oktave gedämpft werden, reicht als Grenzfrequenz 
1/2^7 der Signalrequenz. Das sind in diesem Fall 2000/128 rund 15Hz.
Mit dem Taschenrechner kann man exakter rechnen und im Tietze/Schenk 
finden sich auch bessere Filter.

Die Geschwindigkeit reicht nicht aus, um damit Musik zu hören. Aber für 
die Spannungseinstellung eines Netzteils allemal.

Autor: Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite
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@ Schläfer (Gast)
Richtig, logischer Kurzschluss. Man sollte sich eher von seinem Gefühl 
leiten lassen als von den Fäusten   ;-)

Fazit:
Will ich die PWM nur mit einem RC-Glied filtern, dann muß dessen 
Zeitkonstante mindestens um den Faktor der gewünschten Genauigkeit über 
der PWM-Frequenz liegen. Bei den angesprochenen 2kHz (0,5ms) und 1/10000 
Ripple ergibt das dann 2kHz/10000 = 0,2Hz (5s).

Bei einem Filter 2. Ordnung mit 40dB/Dekade reichen für 80dB dann schon 
2 Dekaden aus. Die Grenzfrequenz kann demnach mit 20Hz (50ms) gewählt 
werden. Das liegt hinreichend genau bei den bereits angesprochenen 15Hz.
Weil die Grenzfrequenz bereits 3dB Dämpfung beinhaltet könnte hier auch 
noch ein wenig getrickst werden... ;-)

Autor: Gast (Gast)
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@Lothar

Dekadenrechnerei ist ja noch einfacher im Kopf zu machen.
Musiker und Bitschuppser rechnen mit Oktaven ;-)

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Uwe (Gast)

>Du laberst blödes Zeug. Wenn du 0,1%ige aus einer Charge nimmst geht das
>wie Sau.

Jaja.

> Habe selber einen 12 Bit und der hat eine Abweichung von +/-1
>LSB.

Wer Mist misst, mist Mist. Und das ein EINZELEXEMPLAR schon mal in 
schlafwndlerischer Sicherheit eine enge Fehlertoleranz erwischt ist 
schon möglich.

>(gemessen mit 6 1/2 Digit)

WIE gemessen?

> Also bitte erst bauen + messen und dann drüber auslassen.

Ich Denke vorher liber mal nach, rechne und recherciere.

@ Schläfer (Gast)

>> Wenn du einen 14 Bit DAC selber bauen willst, der WIRKLICH halbwegs 14
>> Bit hat, dann nimm PWM.

>Noch so ein Märchen:

>1 mV Auflösung aus 10V-Bereich mittels PWM funktioniert nur in der
>Theorie!

Nöö, das ist ganz real.

>Dann leg doch mal das Geheimniss deines Filters offen, dass ein
>Puls-/Periodendauerverhältniss von 1/10000 zu einer Gleichspannung
>filtert, - ohne Ripple versteht sich!

Ohne rippe geht GAR nix. Es reicht, den Ripple kleiner als 1/10000 zu 
halten. Siehe PWM, dort steht die Formel. Für 1/1000 braucht man 
einen einfachen RC-Tiefpass, welcher die 2500-fache Zeitkonstante im 
Verhältniss zur PWM-Periodendauer hat. Wenn man z.B. einen AVR mit 20 
MHz betreibet und 14 Bit PWM per Timer generiert (=1,2kHz ~800us T_PWM), 
dann braucht man einen RC Filter mit 2s Zeitkonstante. Ist schon rech 
viel, ich weiss, aber machbar.
Hier ist es dann sinnvoll, auf PulsDICHTEmudulation umzusattle, da kann 
man den FIlter WESENTLICH schneller machen. BRaucht aber ein Speziellen 
IC oder CPLD/FPGA.

>lässt sich leicht realisieren, aber hierzu eine exakte und durchgängige
>Pulsbreitenvariation von 1µsec bis 10.000µsec bekommt nicht jeder hin.

Häää??? Das macht jeder Digital-IC im Schlaf.

@ Lothar Miller (lkmiller)

>Für 14 Bit Genauigkeit reicht schon ein RC-Glied mit einer Zeitkonstante
>10*tpwm (logn(0x3fff) = 9,7).

Das dürfte um Grössenordungen zu wenig sein, siehe PWM. Das hast 
duch wohl in einer Kommastelle vertan ;-)

> Also würde im Fall tpwm=10ms eine
>Zeitkonstante von R*C=100ms für einen Ripple kleiner eines LSB bei 14
>Bit ausreichen.

Hack das mal in PSpice und staune.

>Da hätte ich aber noch mit den alten Faustregeln draufkommen können:
>Nach 5 tau noch 1 % Fehler (7 Bit).
>Nach weiteren 5 tau noch 1% von 1% Fehler (nochmal 7 Bit).

Falscher Ansatz.

>Fernab jeder Mathematik: Es ist nicht möglich, über eine Zeit von 1 µsec
>eine Spannung von 1mV aufzuladen und zu hoffen, dass diese Spannung
>9999µsec konstant auf 1mV bleibt.

Ebenso falscher Ansatz. Die Umladung geschiet über viele TAUSEND PWM 
Perioden!

>Die Geschwindigkeit reicht nicht aus, um damit Musik zu hören. Aber für
>die Spannungseinstellung eines Netzteils allemal.

Der namenlose Gast hat es genau beschrieben. Steht ja auch so im PWM 
Artikel ;-)

MFG
Falk

Autor: Falk Brunner (falk)
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Hier mal was zur Pulsdichtemodulation. Könnte ein nettes Feature für 
künfigte AVRs sein ;-)

MFG
Falk

Autor: Tom (Gast)
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@ Rene (liest du noch mit?)

Wie wär's mit einem 24-bit-Wandler aus dem Audio-Bereich ?

http://www.chipcatalog.com/Cat/395.htm

Autor: Falk Brunner (falk)
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@ Tom (Gast)

>Wie wär's mit einem 24-bit-Wandler aus dem Audio-Bereich ?

Die sind nur für AC-Signal im Audiobereich gedacht, bei Gleichspanung 
haben die ziemliche Fehler und Drift.

MFG
Falk

Autor: Schläfer (Gast)
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Falk, ich muss dir ein Kompliment machen: Du besitzt ein geniales, 
auswendiggelerntes Tietze-Schenk-Ingenineurschulwissen.
Du kannst mathematisch alles erklären, ich beneide dich darum! Aber 
leider besitzt du nur oberflächliche praktische Erfahrung!

Autor: Mensch_Z (Gast)
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Hallo Schlaefer: poste lieber wenn du wach bist...

Autor: GB (Gast)
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@ Rene B. (yob)

> Kenn ihr vieleicht einen guten Guide
> zu dem Thema Digital-Analog-Umsetzer ähnlich wie es für
> Analog-Digital-Umsetzer gibt?

Ja:

http://www.analog.com/en/digital-to-analog-convert...

GB

Autor: Falk Brunner (falk)
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@Schläfer (Gast)

>Falk, ich muss dir ein Kompliment machen: Du besitzt ein geniales,
>auswendiggelerntes Tietze-Schenk-Ingenineurschulwissen.

Ich hab gar keinen Tietze-Schenk ;-)

>Du kannst mathematisch alles erklären, ich beneide dich darum!

Danke.

> Aber leider besitzt du nur oberflächliche praktische Erfahrung!

Du musst es wissen.

Mach deinem Namen Ehre und schalf dich mal aus. Dann verstehst du 
vielleicht auch PWM.

MFG
Falk

Autor: Gast (Gast)
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>@ Uwe (Gast)

>>Du laberst blödes Zeug. Wenn du 0,1%ige aus einer Charge nimmst geht das
>>wie Sau.

>Jaja.

>> Habe selber einen 12 Bit und der hat eine Abweichung von +/-1
>>LSB.

>Wer Mist misst, mist Mist. Und das ein EINZELEXEMPLAR schon mal in
>schlafwndlerischer Sicherheit eine enge Fehlertoleranz erwischt ist
>schon möglich.

>>(gemessen mit 6 1/2 Digit)

>WIE gemessen?

>> Also bitte erst bauen + messen und dann drüber auslassen.

>Ich Denke vorher liber mal nach, rechne und recherciere.

>@ Schläfer (Gast)

>>> Wenn du einen 14 Bit DAC selber bauen willst, der WIRKLICH halbwegs 14
>>> Bit hat, dann nimm PWM.

>>Noch so ein Märchen:

>>1 mV Auflösung aus 10V-Bereich mittels PWM funktioniert nur in der
>>Theorie!

>Nöö, das ist ganz real.

>>Dann leg doch mal das Geheimniss deines Filters offen, dass ein
>>Puls-/Periodendauerverhältniss von 1/10000 zu einer Gleichspannung
>>filtert, - ohne Ripple versteht sich!

>Ohne rippe geht GAR nix. Es reicht, den Ripple kleiner als 1/10000 zu
>halten. Siehe PWM, dort steht die Formel. Für 1/1000 braucht man
>einen einfachen RC-Tiefpass, welcher die 2500-fache Zeitkonstante im
>Verhältniss zur PWM-Periodendauer hat. Wenn man z.B. einen AVR mit 20
>MHz betreibet und 14 Bit PWM per Timer generiert (=1,2kHz ~800us T_PWM),
>dann braucht man einen RC Filter mit 2s Zeitkonstante. Ist schon rech
>viel, ich weiss, aber machbar.
>Hier ist es dann sinnvoll, auf PulsDICHTEmudulation umzusattle, da kann
>man den FIlter WESENTLICH schneller machen. BRaucht aber ein Speziellen
>IC oder CPLD/FPGA.

>>lässt sich leicht realisieren, aber hierzu eine exakte und durchgängige
>>Pulsbreitenvariation von 1µsec bis 10.000µsec bekommt nicht jeder hin.

>Häää??? Das macht jeder Digital-IC im Schlaf.

>@ Lothar Miller (lkmiller)

>>Für 14 Bit Genauigkeit reicht schon ein RC-Glied mit einer Zeitkonstante
>>10*tpwm (logn(0x3fff) = 9,7).

>Das dürfte um Grössenordungen zu wenig sein, siehe PWM. Das hast
>duch wohl in einer Kommastelle vertan ;-)

>> Also würde im Fall tpwm=10ms eine
>>Zeitkonstante von R*C=100ms für einen Ripple kleiner eines LSB bei 14
>>Bit ausreichen.

>Hack das mal in PSpice und staune.

>>Da hätte ich aber noch mit den alten Faustregeln draufkommen können:
>>Nach 5 tau noch 1 % Fehler (7 Bit).
>>Nach weiteren 5 tau noch 1% von 1% Fehler (nochmal 7 Bit).

>Falscher Ansatz.

>>Fernab jeder Mathematik: Es ist nicht möglich, über eine Zeit von 1 µsec
>>eine Spannung von 1mV aufzuladen und zu hoffen, dass diese Spannung
>>9999µsec konstant auf 1mV bleibt.

>Ebenso falscher Ansatz. Die Umladung geschiet über viele TAUSEND PWM
>Perioden!

>>Die Geschwindigkeit reicht nicht aus, um damit Musik zu hören. Aber für
>>die Spannungseinstellung eines Netzteils allemal.

>Der namenlose Gast hat es genau beschrieben. Steht ja auch so im PWM
>Artikel ;-)

>MFG
>Falk

Ein schönes Beispiel, wie sinnloses Geschwafel aussieht,
oder eigentlich schon richtig unverschämt.

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