Ausgehend von diesem Beitrag, habe ich eine Frage: Beitrag "Mit CPLD Audio von EEPROM über R2R als D/A Ausgabe (Schematic)" Auf der einen Seite sind R2R nach meinem Verständnis eher ungenaue Verianten, um einen DAC zu bauen, weil die R's nicht präzise zu bekommen oder zu trimmen sind und daher das Ganze irgendwie korrigiert werden muss - auf der anderen Seite kann man auf DIY Audio Seiten lesen, dass einige ausgerechnet mit solchen Anordnungen hochgenaue 32Bit DACs bauen. Wie geht das? Ein Problem, auf das ich bereits gestossen bin, ist die Tatsache, dass PLD-Ausgänge nicht ganz synchron schalten und daher auch wenn man sie registriert immer kleine gliches entstehen. Werden die bei solchen Anwendungen in Kauf genommen?
Thomas W. schrieb: > auf der anderen Seite kann man auf DIY Audio Seiten lesen, dass einige > ausgerechnet mit solchen Anordnungen hochgenaue 32Bit DACs bauen. Wo genau steht das?
Im Audio-Bereich ist oft viel Halbwissen unterwegs, an einem selbstgelöteten DAC mit 32-Bit Genauigkeit zweifel ich erstmal genauso wie an einer selbstgezimmerten, funktionsfähigen Mondlandefähre. Evtl. war "Auflösung" gemeint? Die wär zu schaffen. Auflösung und Genauigkeit Oder wurde hier mit "P.M.P.O"-Bits gerechnet? 16 Bit linkes Ohr + 16 Bit rechtes Ohr = 32 Bit!
Thomas W. schrieb: > Ausgehend von diesem Beitrag, habe ich eine Frage: > Beitrag "Mit CPLD Audio von EEPROM über R2R als D/A Ausgabe (Schematic)" > > Auf der einen Seite sind R2R nach meinem Verständnis eher ungenaue > Verianten, um einen DAC zu bauen, weil die R's nicht präzise zu bekommen > oder zu trimmen sind und daher das Ganze irgendwie korrigiert werden > muss - Mit den üblichen 1% Toleranzen lassen sich 8 - 10 bit R2R wandler aufbauen. > Ein Problem, auf das ich bereits gestossen bin, ist die Tatsache, dass > PLD-Ausgänge nicht ganz synchron schalten und daher auch wenn man sie > registriert immer kleine gliches entstehen. Muß dann aber ein sehr alter PLD sein, FPGA's - Ausgänge schalten in einem ordentlichen Design glitchfrei. Zwischen den einzelnen Pins werden zwar delays durch clock skew auftreten aber das ist im picosekunden-bereich. Größer sind die Unterschiedlichen Anstiegszeiten durch unterschiedliche kapazitive Last (PCB) am Pin. MfG,
@ Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite >Mit den üblichen 1% Toleranzen lassen sich 8 - 10 bit R2R wandler >aufbauen. Nö. Mit 1% Toleranz in den Widerständen schaffst du nicht mal 8 Bit GENAUIGKEIT. Auflösung ist hier wie so oft nur Selbstbetrug! Siehe Auflösung und Genauigkeit.
Falk B. schrieb: > @ Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite > >>Mit den üblichen 1% Toleranzen lassen sich 8 - 10 bit R2R wandler >>aufbauen. > > Nö. Mit 1% Toleranz in den Widerständen schaffst du nicht mal 8 Bit > GENAUIGKEIT. Die Aussage "8bit mit 1%R" ist dieser Application Note entnommen: http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/5074 Da findet sich auch der Hinweis das für höhere Auflösung Widerstände geringer Toleranz benötigt werden. MfG,
Angehängte Dateien:
-
R2R-DAC.png
5,8 KB -
R2R-DAC-Kennlinie.png
3,6 KB
@Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite >Die Aussage "8bit mit 1%R" ist dieser Application Note entnommen: >http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.... >Da findet sich auch der Hinweis das für höhere Auflösung Widerstände >geringer Toleranz benötigt werden. Womit wir wieder mal lernen, nicht alles einfach so zu glauben, was im Internet steht. Man kann das entweder analytisch durchrechnen oder einfach mal simulieren, was passiert, wenn man dort 1% Toleranzen ins MSB oder LSB reinbringt. Siehe Anhang. Dort ist alles perfekt (grüne Kurve) und einmal nur das MSB um 1% nach oben verstimmt (rote Kurve). Man kriegt eine fette Unstetigkeit rein! Eigentlich ist eine Stufe (LSB) 19,5mV groß (5V/256), hier gibt es aber einen Sprung von -5,2mV, also mehr als 1 LSB!
Falk B. schrieb: > Eigentlich ist eine Stufe (LSB) > 19,5mV groß (5V/256), hier gibt es aber einen Sprung von -5,2mV, also > mehr als 1 LSB! Ah ja. bei einem LSB von 19.5 mV ist ein Sprung von -5.2 mV "mehr als 1 LSB!" Nun wissen wir das. Woher kommt eigentlich der seltsame Glitch bei deinem Bild in der Mitte? Erkläre das doch bitte mal. W.S.
@ W.S. (Gast) >> Eigentlich ist eine Stufe (LSB) >> 19,5mV groß (5V/256), hier gibt es aber einen Sprung von -5,2mV, also >> mehr als 1 LSB! >Ah ja. bei einem LSB von 19.5 mV ist ein Sprung von -5.2 mV "mehr als 1 >LSB!" Mach die Augen auf, die Experte! Der nächste Schritt (127->128) müsste um +19,5mV nach oben gehen, er geht aber um -5,2mV nach UNTEN! Stll dir mal vor, eine normale Treppe wäre so gebaut und würdest dort im Dunkeln hochlaufen! >Nun wissen wir das. GENAU! >Woher kommt eigentlich der seltsame Glitch bei deinem Bild in der Mitte? >Erkläre das doch bitte mal. Das sind die Schaltzeiten der Spannungsquellen, welche hier 1us betragen.
Thomas W. schrieb: > Wie geht das Gar nicht. Audioesoteriker halt. Es gibt solche A/D-Wandler schon, z.B. http://www.ebay.de/itm/5MHz-DDS-function-signal-generator-frequency-meter-square-wave-pulse-test-/121303816509 ausgehend von einem Altera EPM240T100 mit 2k und 1k Widerstandarrays mit 8 bit, aber so ein Gerät ist auch chinesischer Billigpfusch. Nicht bloss die ungenauen Wideertsände, sondern auch die nicht exakt definierte Ausgangsspannung eines digitalen Ausgangs (der intern ja durchaus hochohmiger an VCC hängt und Spannungsabfälle haben kann weil andere Schaltungsteile des Chips über dieselben VCC Zuleitungen Strom ziehen) ruinieren die Ergebnisse.
Falk B. schrieb: > Nö. Mit 1% Toleranz in den Widerständen schaffst du nicht mal 8 Bit > GENAUIGKEIT. Wenn die für 8Bit nötigen 24 Widerstände alle von einem Gurt kommen, halte ich 8Bit Genauigkeit immerhin für möglich. Sinn macht das aber nicht, da man für wenig Geld fertige 8Bit DA-Wandler bekommt.
@ Harald Wilhelms (wilhelms) >> Nö. Mit 1% Toleranz in den Widerständen schaffst du nicht mal 8 Bit >> GENAUIGKEIT. >Wenn die für 8Bit nötigen 24 Widerstände alle von einem Gurt kommen, >halte ich 8Bit Genauigkeit immerhin für möglich. Nein, "halten" muss man hier gar nicht, sondern mal rechnen. Selbst wenn man optimistisch eine reale Toleranz von nur 0,5% auf einem 1% Gurt annimmt, hat man immer noch einen Fehler im MSB von 12mV (Stufe ist nur 7mV anstatt 19,5mV). Immerhin ist die Kennlinie dann monoton. Wenn man WIRKLICH 8 Bit GENAUIGKEIT haben will, braucht man Widerstandstoleranzen kleiner als 0,4% (Stufenfehler < 0.5 LSB). Aber dabei bleiben immer noch die Toleranzen der Ausgangsstufen des Digital-ICs übrig. Wieviel Ohme haben die? 30-50 Ohm? Welche Toleranzen haben die? 10%? Macht schon mal 5 Ohm Toleranz, das sind 0,25% von 2k. Uuups! > Sinn macht das aber >nicht, da man für wenig Geld fertige 8Bit DA-Wandler bekommt. Eben.
Fpga K. schrieb: > Mit den üblichen 1% Toleranzen lassen sich 8 - 10 bit R2R wandler > aufbauen. Das stimmt bei der Betrachtung einer Serienfertigung, wenn man nicht kalibiert. Da das aufwändig ist, macht das niemand, sondern greift zu den selbstregelnden Delta-Sigma-Wandlern. Mit einer individuellen Kalibrierung kann man aber aus so einem statischen Wandler durchaus höchste Audioqualität herausholen, indem man einfach eine Übersetzungsfunktion erzeugt, welche die Nichtlinearität vor der Ausgabe behebt. Der Vorteil der Systems ist der, dass diese Wandler nicht "unkontrolliert" rauschen. Ich habe das selbst für anspruchsvolle Audioverarbeitung noch nicht gemacht, wohl aber für den Bereich des Ultraschalls. In der besagten Applikation war es nötig, aufgrund der Verzerrungen des Signalgebers ohnehin eine nichtlineare Vorverzerrung vorzunehmen und da konnte man den Wandler gleich miterledigen. Wenn man das mit entsprechender Überabtastung macht, lassen sich da durchaus hohe Auflösungen erzeugen, die über die scheinbaren Limits der %te deutlich hinausgehen. Konkret wurde aus einem 5Bit-R2R, welches theoretisch maximal zu 3% auflöst, mehr als 10Bit Präzision herausgeholt und es wären noch mehr drin gewesen, wenn man keine 200kHz Bandbreite gebraucht hätte. Aber wie gesagt ist das für die Serie nur begrenzt tauglich, weil eine Kalibrierung in der FAB teuer ist. Die Audioenthusiasten machen das mit einer mehrstufigen Kalibration und selektierten 0,1% Widerständen. Durch die Selektion hat man schon mal eine Auflösung von besser, als 1/10000 und der Rest geht über Kalibrierung. Da gibt es einige Tricks zu denen ich hier nicht mehr ausführen möchte, aber als Hinweis sei erwähnt, dass man nicht unbedingt nur 24 Widerstände nehmen muss, um 24 Bit zu erzeugen und auch nach unten nicht jeweils halbieren muss, wie es die Bitnummern vorgeben. Wenn man mehrere kleine Rs für die niederwertigen Bits nimmt, hat man mehr Auswahl, um sie mit ungenauen hochohmigen Rs zu paaren. Und: Sie müssen nicht einmal seriell in R2r geschaltet werden: Wenn man z.B. für das höchste und wichtigste Bit einen Widerstand von 5000,000000 Ohm braucht und real aber 4989,93323 hat, kann man das alles prima durch einige hochohmige parallele R hintrimmen.
Falk B. schrieb: > Immerhin ist die Kennlinie dann monoton Das ist der entscheidende Knackpunkt. Ohne eine selektive Kalibrierung ist die Monotonie die Grenze für die Auflösung. Mit der beschriebenen Methode bekommt man aber einen theoretisch idealen Wandler, der nur durch die Auflösung der Kombinationsmöglichkeiten der unteren Bits limitiert wird. Daher braucht man halt um einige mehr, als nur die nominell geforderte Auflösung. Als Beispiel würde man bei einem 16 Bit Wandler schon die unteren 8 Bits nichts mehr "geradlinig vorwärts" ausgeben können, sondern sie wären Ergebnis der Korrekturfunktion, welche die oberen ungenauen Widerstände korrigiert. Z.B. wird dann bei der Forderung des Werts "0100000000000000" real "0100000000100100" ausgegeben. Dann muss man halt eine Addition aller Korrekturen vornehmen und bei der Kalibrierung notieren und optimieren. Für kleine Bitbreiten im Bereich 8 kann man das noch in einer Tabelle machen, für größere Breiten braucht es einen iterativen Prozess, weil bei der Korrektur es zu Überlaufeffekten kommen kann, die dann vorne wieder ein Bit ändern und ab dann eine neue Berechnung erfordern. Damit braucht man theoretisch (n-1)x(n-2) Iterationsschritte für das höchste Bit. Real macht das keiner sondern setzt bei der Kalibrierung ein flag oder arbeitet mit speziellen Korrekturwiderständen, die nur einmal einen Überlauf erzeugen. Da aber nur Audio ausgegeben werden muss, reicht die Taktfrequenz eines PLD da locker aus.
:
Bearbeitet durch User
Falk B. schrieb: > @Fpga Kuechle (fpgakuechle) Benutzerseite > >>Die Aussage "8bit mit 1%R" ist dieser Application Note entnommen: >>http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.... > Womit wir wieder mal lernen, nicht alles einfach so zu glauben, was im > Internet steht. Ja ist immer wieder Lehrreich seine Internet-Quellen in einem Internet-Forum zur Diskussion zu stellen. ;-) > Man kann das entweder analytisch durchrechnen oder > einfach mal simulieren, was passiert, wenn man dort 1% Toleranzen ins > MSB oder LSB reinbringt. Siehe Anhang. Dort ist alles perfekt (grüne > Kurve) und einmal nur das MSB um 1% nach oben verstimmt (rote Kurve). Interessant, wie heist das SPICE? > Man kriegt eine fette Unstetigkeit rein! Eigentlich ist eine Stufe (LSB) > 19,5mV groß (5V/256), hier gibt es aber einen Sprung von -5,2mV, also > mehr als 1 LSB! Genau dafür hat man IMHO die "Missing Code" "erfunden". Da wird eben zweimal 0x7F an das Netzwerk gelegt und die 0x80 übersprungen. Das macht der EEPROM in der Schaltung oben "nebenher". Oder der mikrocontroller in der MAXIM-AN. Damit wird der Fehler auf ein LSB begrenzt und es tritt kein Wechsel im Anstieg auf. Bei höheren R-Toleranzen dürfte es aber nicht mehr so leicht sein. MfG,
Zudem scheint mir bei den Betrachtungen hier jeweils der (temperaturabhängige) Bahnwiderstand der Ausgangsfets ignoriert... Und natürlich kann man mit 1% genauen Widerständen nur knapp 7 Bits auflösen. Wenn die vom selben Gurt kommen kann es sein, dass die Varianz geringer ist. Oder aber man nimmt einfach 0,1% Widerstände. Dann kann man sich die 8 oder gar fast 10 Bit herlügen. Aber 32 Bits mit diskreten Widerständen und unselektierten Fets? Niemals!
Das alles hört sich ja nicht so erbaulich an. Fragt sich, warum die Audioexperten dann dennoch eine Menge Geld ausgeben, um sich eine eigene Plattform zu bauen, wenn die nicht mehr können soll, als das was man Kaufe kann. Hier wäre so ein link: https://hifiduino.wordpress.com/2014/10/12/r2r-for-the-rest-of-us/ http://www.diyaudio.com/wiki/Soekris_R2R_DAC
T. W. schrieb: > um sich eine eigene > Plattform zu bauen, wenn die nicht mehr können soll, als das was man > Kaufe kann. Ist vielleicht wie bei den Oldtimer-Automobilen, klar kriegt man für Neumodelle mehr PS für den Euro aber nicht unbedingt mehr "Automobil-Spirit". Interessante Eckdaten: 0,02% Toleranzen 2R2, 28bit 126 dB SNR. MfG
T. W. schrieb: > Fragt sich, warum die > Audioexperten dann dennoch eine Menge Geld ausgeben, um sich eine eigene > Plattform zu bauen, wenn die nicht mehr können soll, als das was man > Kaufe kann. Ich hatte es oben ja bereits angerissen: Man kann die käuflichen Wandler, welche kostenoptimiert, entwickelt sind, d.h. auf die breite Masse des Marktes hin optimiert wurden, durchaus übertreffen, muss aber das System individuell kalibrieren, d.h. messen, abstimmen und eine Korrektur vorsehen. Das ist eben nicht mehr unbedingt wirtschaftlich, Fpga K. schrieb: > Ist vielleicht wie bei den Oldtimer-Automobilen, klar kriegt man für > Neumodelle mehr PS für den Euro aber nicht unbedingt mehr > "Automobil-Spirit". Ich würde es sogar eher mit getunten Serienwagen vergleichen: Bringen rund 30% mehr an Leistung, kosten aber mit allem drum und dran (Anschaffung der Umbauelemente, Arbeitszeit für den Umbau, Berücksichtigung des höheren Verschleisses ) gleich mehrere Kiloeuro mehr, als das Serienmodell, was der Normalkunde niemals ausgeben würde.
Und es ist eine Glaubensfrage: Zitat
1 | Here is a table comparing selected performance numbers |
2 | and features as described in the data sheets and |
3 | by the author in the diyaudio discussion thread. |
Das hört sich doch nach glaubwürdigen und verlässlichen Daten an. Oder nicht?
Lothar M. schrieb: > Das hört sich doch nach glaubwürdigen und verlässlichen Daten an. Oder > nicht? Da wurden aber auch nicht die besten verfügbaren DACs herangezogen, meine ich.
Halbleitermann schrieb: > Da wurden aber auch nicht die besten verfügbaren DACs herangezogen, > meine ich. Und ich meine, dass sowieso der Lautsprecher mehr Einfluss auf den Klang haben wird als das 17. und nachfolgende Bits...
:
Bearbeitet durch Moderator
Harald W. schrieb: > Wenn die für 8Bit nötigen 24 Widerstände alle von einem Gurt kommen, > halte ich 8Bit Genauigkeit immerhin für möglich. Sinn macht das aber > nicht, da man für wenig Geld fertige 8Bit DA-Wandler bekommt. Wenn der Hersteller von deinem 1% Gurt die 0,5% Widerstände herausselektiert hat wirst du nicht viel besser. Jürgen S. schrieb: > Und: Sie müssen nicht einmal seriell in R2r geschaltet werden: Wenn man > z.B. für das höchste und wichtigste Bit einen Widerstand von 5000,000000 > Ohm braucht und real aber 4989,93323 hat, kann man das alles prima durch > einige hochohmige parallele R hintrimmen. Was ein Hersteller mit Lasertrimmer macht kann man, ein genaues Messinstrument vorausgesetzt, auch bei gewendelten Metallschichtwiderständen mit der Hand und der Dreikantfeile machen ;) Aber bei solchen Genauigkeiten müsste man auch den TK kompensieren.
Temperaturkompensation macht nicht mehr viel aus, wenn man einen invertierten R2R nimmt und alle Widerstände vom gleichem Strom durchflossen werden. Zudem könnte man noch seine Übertragungskennline auf Segmente aufteilen und so auch mit 1 Promille Widerständen mehr als 10Bit hinbekommen bei unter einem LSB Fehler
Jona W. schrieb: > Temperaturkompensation macht nicht mehr viel aus, wenn man einen > invertierten R2R nimmt und alle Widerstände vom gleichem Strom > durchflossen werden. Zudem könnte man noch seine Übertragungskennline > auf Segmente aufteilen und so auch mit 1 Promille Widerständen mehr als > 10Bit hinbekommen bei unter einem LSB Fehler hm, wie geht das genau?
Jona W. schrieb: > Zudem könnte man noch seine Übertragungskennline auf Segmente aufteilen Und wie schafft man es dann ohne Abgleich, die einzelnen Segmente monoton steigend aufzuteilen? Und in der Summe sind dann die erreichten 12..13 Bit immer noch weit entfernt von den angepeilten 32 Bit aus dem ersten Post...
@ Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite >Und in der Summe sind dann die erreichten 12..13 Bit immer noch weit >entfernt von den angepeilten 32 Bit aus dem ersten Post... Kauf dir 2 Kästen Bitburger im Getränkemarkt, dann hast du 40 Bit! Allerdings mit einem gewissen Rauschpegel. 8-)
Falk B. schrieb: > @ Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite > >>Und in der Summe sind dann die erreichten 12..13 Bit immer noch weit >>entfernt von den angepeilten 32 Bit aus dem ersten Post... > > Kauf dir 2 Kästen Bitburger im Getränkemarkt, dann hast du 40 Bit! > Allerdings mit einem gewissen Rauschpegel. Kommt darauf an nur bei .5 System bekommt man 20 Bit's per Box bei 0.33 Systemen sind 24 Bit in der Box: http://getraenke-gruetzmacher.de/index.php?manufacturers_id=11 ;-) PS: An Untersuchungen ob 0.33 Systeme rauschärmer sind als 0.5 Systeme, beteilige ich mich gern.
Falk B. schrieb: > Kauf dir 2 Kästen Bitburger im Getränkemarkt, dann hast du 40 Bit! > Allerdings mit einem gewissen Rauschpegel. Dazu kommt dann kurioserweise aber, dass mit zunehmender Bit-Zahl die Auflösung und die Genauigkeit schlechter werden. Darüber hinaus kann ich mir gut vorstellen, dass es im weiteren Verlauf Probleme mit der Monotonie geben und dass die Übertragungskurve nichtlinear wird... Fpga K. schrieb: > An Untersuchungen ob 0.33 Systeme rauschärmer sind als 0.5 Systeme, > beteilige ich mich gern. Erzählt mir vom Ergebnis... ;-)
T. W. schrieb: > Fragt sich, warum die > Audioexperten dann dennoch eine Menge Geld ausgeben, um sich eine eigene > Plattform zu bauen Weil Ohren sehr schlechte Meßgeräte sind, d.h. niemand kann die schlechteren Eigenschaften der Selbstbau-R2Rs hören. Er sieht nur die riesen Platine und suggeriert sich, das muß ja besser sein. Mit standard Wideständen kann man noch so aufwendig selektieren und korrigieren, aber nach 1°C Erwärmung oder 1 Monat Alterung ist alles für die Katz. Schau Dir mal an, welchen Aufwand Vishay bei den Z-Foil betreibt, um echte Stabilität zu erreichen. Einen sehr guten diskreten DAC kann man mit 2 gleichen Kondensatoren und 4 Analogschaltern aufbauen.
Jürgen S. schrieb: > Wenn man > z.B. für das höchste und wichtigste Bit einen Widerstand von 5000,000000 > Ohm braucht und real aber 4989,93323 hat, kann man das alles prima durch > einige hochohmige parallele R hintrimmen. Zeig mir bitte mal, wie man durch Parallelschalten von Widerständen einen größeren Widerstand bekommt.
Paralleler schrieb: > wie man durch Parallelschalten von Widerständen einen größeren > Widerstand bekommt. Man muss nur einen der bekannten negativen Widerstände dafür verwenden.
Lothar M. schrieb: > Man muss nur einen der bekannten negativen Widerstände dafür > verwenden. Klar, in diesem Fall eben -2478418.219 Ohm.
Paralleler schrieb: >> Ohm braucht und real aber 4989,93323 hat, kann man das alles prima durch >> einige hochohmige parallele R hintrimmen. > > Zeig mir bitte mal, wie man durch Parallelschalten von Widerständen > einen größeren Widerstand bekommt. Gemeint ist wohl das bei R2R der absolute Widerstabndswert wurscht ist sondern das Verhältnis R:2R zählt. Und doppelte respektive halbe Widerstände kann man wunderbar mit Parallschaltung v. Widerständen gleichen Wertes erreichen. Oder man ergänzt den zu kleinen widerstand mit einer in reihe geschalteten Parallelnetzwerk. Gruß
Paralleler schrieb: > Jürgen S. schrieb: >> Wenn man >> z.B. für das höchste und wichtigste Bit einen Widerstand von 5000,000000 >> Ohm braucht und real aber 4989,93323 hat, kann man das alles prima durch >> einige hochohmige parallele R hintrimmen. Selber Denker schrieb: > Gemeint ist wohl das bei R2R der absolute Widerstabndswert wurscht ist > sondern das Verhältnis R:2R zählt. Du hast wohl nicht richtig gelesen, deshalb sie Dir dieser Schwachsinn verziehen.
Paralleler schrieb: > Selber Denker schrieb: >> Gemeint ist wohl das bei R2R der absolute Widerstabndswert wurscht ist >> sondern das Verhältnis R:2R zählt. > > Du hast wohl nicht richtig gelesen, deshalb sie Dir dieser Schwachsinn > verziehen. Was ist daran Schwachsinn???? Steht so in der WP und in jedem Lehrbuch: "Ein R/2R-Netzwerk ist aus Widerständen mit den Werten R und 2R aufgebaut. Die einzelnen Eingangsbits liegen entweder auf Masse oder auf der Referenzspannung und speisen über doppelt so große Widerstände (2R) ein wie der horizontale Teil (R) des Netzwerks." https://de.wikipedia.org/wiki/R2R-Netzwerk
Selber Denker schrieb: > Was ist daran Schwachsinn???? Weil Jürgen S. schrieb: > für das höchste und wichtigste Bit einen Widerstand von 5000,000000 >>> Ohm braucht und real aber 4989,93323 hat Das heißt, er will einen Widerstand von 5000,00000 haben, hat aber nur 4989,... Ohm und diesen will er durch Parallschalten von Widerständen vergrößern. Da das unmöglich ist, außer durch negative Widerstände, gibt das dem ansonsten durchaus kenntnisreichen Beitrag von Jürgen S. einen negativen Nachgeschmack. Und Dein Beitrag hat absolut nichts mit der Sache zu tun.
Paralleler schrieb: > Das heißt, er will einen Widerstand von 5000,00000 haben, hat aber nur > 4989,... Ohm und diesen will er durch Parallschalten von Widerständen > vergrößern. Da das unmöglich ist, außer durch negative Widerstände, gibt > das dem ansonsten durchaus kenntnisreichen Beitrag von Jürgen S. einen > negativen Nachgeschmack. > Und Dein Beitrag hat absolut nichts mit der Sache zu tun. Doch schon, denn er bietet eine Interpretation des von Jürgen geschriebenen ohne ihn wie einen Volltrottel dastehen zu lassen. Aber genau darum scheint es ja Dir zu gehen.
Selber Denker schrieb: > Was ist daran Schwachsinn???? Weil Jürgen S. schrieb: > für das höchste und wichtigste Bit einen Widerstand von 5000,000000 >>> Ohm braucht und real aber 4989,93323 hat Das heißt, er will einen Widerstand von 5000,00000 haben, hat aber nur 4989,... Ohm und diesen will er durch Parallschalten von Widerständen vergrößern. Da das unmöglich ist, außer durch negative Widerstände, gibt das dem ansonsten durchaus kenntnisreichen Beitrag von Jürgen S. einen negativen Nachgeschmack. Und Dein Beitrag hat absolut nichts mit der Sache zu tun. Selber Denker schrieb: > Und doppelte respektive halbe > Widerstände kann man wunderbar mit Parallschaltung v. Widerständen > gleichen Wertes erreichen. Und das mit den doppelten Widerständen durch Parallelschalten solltest Du wirklich noch mal überdenken.
Paralleler schrieb: > Jürgen S. schrieb: >> Wenn man z.B. für das höchste und wichtigste Bit einen Widerstand von >> 5000,000000 Ohm braucht und real aber 4989,93323 hat, kann man das >> alles prima durch einige hochohmige parallele R hintrimmen. > Zeig mir bitte mal, wie man durch Parallelschalten von Widerständen > einen größeren Widerstand bekommt. Ein Blick über den Tellerrand: man muss diese Widerstände einfach den anderen Widerständen der R/2R-Kette parallelschalten... Man kann es auch einfach umdrehen und sagen: man kann sich vieles in die Tasche lügen. Aber schon der Kauf eines Messgeräts, das mit ausreichender Langzeitkonstanz die Selektion und den Abgleich der Widerstandskette zuließe, wird die durch den Selbstbau möglichen Einsparungen bei Weitem auffressen. BTW: bedeutet R/2R eher eine Kette aus R und 2R oder eine aus R/2 und R? ;-)
:
Bearbeitet durch Moderator
Das Originalzitat schrieb: > Wenn man z.B. für das höchste und wichtigste Bit einen Widerstand von > 5000,000000 Ohm braucht und real aber 4989,93323 hat, kann man das alles > prima durch einige hochohmige parallele R hintrimmen. Offensichtlich heißt "hochohmig" hier 2x 10k, 3x 15k, etc.
Durch doppeltes Posten wird deine "Argumentation" auch nicht besser. Paralleler schrieb: > Selber Denker schrieb: >> Und doppelte respektive halbe >> Widerstände kann man wunderbar mit Parallschaltung v. Widerständen >> gleichen Wertes erreichen. > > Und das mit den doppelten Widerständen durch Parallelschalten solltest > Du wirklich noch mal überdenken. Da drückt man sich mehrdeutig aus und schon wird einem die dümmste Interpretation davon in den Mund gelegt - kein besonders angenehmer Diskussionsstil. Gemeint ist das R durch die Paralleschaltung zweier vorhanderer Widerstande Rr realisiert wird und 2R durch einen einzelnen Widerstand Rr. "Doppelt" und "halbiert" gebrauche ich hier synonym da es das selbe Widerstandsverhältnis ausdrückt. Und um zwei in Reihe geschaltete Widerstandsnetzwerke aufzubauen, bei dem denen das eine den doppelt so hohen Widerstandswert wie des andere an benutzt man 3 Widerstände gleichen Wertes, wobei das eine Netzwerk aus einer Parallelschaltung aufgebaut ist.
Angehängte Dateien:
-
P_20150727_141719.jpg
230 KB
Oli schrieb: > Jona W. schrieb: >> Temperaturkompensation macht nicht mehr viel aus, wenn man einen >> invertierten R2R nimmt und alle Widerstände vom gleichem Strom >> durchflossen werden. Zudem könnte man noch seine Übertragungskennline >> auf Segmente aufteilen und so auch mit 1 Promille Widerständen mehr als >> 10Bit hinbekommen bei unter einem LSB Fehler > > hm, wie geht das genau? Siehe Anhang
Jona W. schrieb: > Siehe Anhang Was ist das für ein grandios naive Zeichnung ? Die Hintereinanderschaltung von 2 DACs hat nichts mit "vom gleichen Strom durchflossenen Widerständen" zu tun, und funktioniert natürlich in der Praxis nicht, weil der erste DAC die Genauigkeit dees zweiten DAC haben müsste, also in deinem Beispiel genauer als 6 bit, 1/64, sein müsste. Der Unsinn schrammt also knapp am Magnetmotor vorbei, Münchhausens sich selbst aus dem Matsch ziehens.
MaWin schrieb: > Die Hintereinanderschaltung von 2 DACs hat nichts mit "vom gleichen > Strom durchflossenen Widerständen" zu tun Und sie funktioniert nicht. Eine ähnliche in die Irre führende Strategie wäre es, für einen 16-Bit DAC aus 2 8-Bit DACs zusammenbauen zu wollen: einen 8-Bit DAC für das "obere" Byte und einen für das "untere" Byte, und die dann mit 256/1 gewichet zu summieren. Man kommt leicht selber auf die möglichen Probleme, wenn man sieht, dass der "obere" DAC eine Nichtlinearität von z.B. 1/2 LSB hat, und deshalb dem untern" mit +-127 Schritten in die Suppe spuckt...
:
Bearbeitet durch Moderator
@ Lothar Miller (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite >Eine ähnliche in die Irre führende Strategie wäre es, für einen 16-Bit >DAC aus 2 8-Bit DACs zusammenbauen zu wollen: einen 8-Bit DAC für das >"obere" Byte und einen für das "untere" Byte, und die dann mit 256/1 >gewichet zu summieren. Eben. Wer zwei Zwerge übereinander stapelt hat noch lange keinen Riesen!
Angehängte Dateien:
-
P_20150727_172653.jpg
230 KB
Sorry, das mit dem gleichen Strom trifft natürlich nur auf einen Knoten zu (also alle Widerstände an einem Knoten), aber nicht von Knoten zu Knoten. Da ist natürlich einer Zweierpotenz zwischen beim inv R2R. Guckt euch mal das an: http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD569.pdf @MaWIn Münchhausen bei Analog Devices Zwei Spannungsskalierende Netzwerke mit je 8 Bit und zwei Muxe für die Eingangsbits. Mach mal eine kleine LTSpice Simulation mit variierenden Widerständen. Meine ist im Anhang. Jedoch kann man nur drei Variablen variieren lassen. Ich habe diese auf alle Widerstände aufgeteilt (Monte Carlo sieht natürlich anders aus). Ich komme bei 2 3Bit DACs auf einen Fehler der im Bereich von 50mV liegt. Bei eurer Meinung müsste dieser aber im Bereich von 0.5*5V*2^-3=0,3125V liegen. Ich denke, ihr habt vergessen, dass der Fehler des ersten Netzwerks durch die Bitanzahl (2^Bitanzahl) geteilt wird und damit der Fehler kleiner wird. Jetzt bin ich mal auf eure Erklärung gespannt.
:
Bearbeitet durch User
Paralleler schrieb: > Weil Jürgen S. schrieb: >> für das höchste und wichtigste Bit einen Widerstand von 5000,000000 >>>> Ohm braucht und real aber 4989,93323 hat > > Das heißt, er will einen Widerstand von 5000,00000 haben, hat aber nur > 4989,... Ohm und diesen will er durch Parallschalten von Widerständen > vergrößern. Langsam, langsam, die Parallelschaltung von R ist nur EINE Möglichkeit, die Genauigkeit zu kalibrieren. Selbstredend muss der Grundwert dazu so gelegt werden, daß sich das Toleranzband verbessert. Also müss(t)en in diesem Fall alle R grundsätzlich etwas grösser ausgelegt werden, damit man durch Zuschalten oder Nichtzuschalten einen Wert, näher am Soll erzielt. Diese Applikation bedingt natürlich, dass man sich von der R2R-Werten entfernt. Zum Audio: In den mir bekannten Fällen der (publizierten/käuflichen) Selbstbauprojekte in den Audioforen, werden die R's konventionell additiv zugeschaltet. Dabei ergeben sich durch die vergrößerte Zahl an R eben genauere Einstellmöglichkeiten. Das Kalibrieren erfolgt individuell und erledigt auch die in dem Post weiter oben angesprochenen Temperaturprobleme.
Das passiert dann angesichts des temperaturabhängigen Bahnwiderstands der verwendeten Mosfets hoffentlich im Klimaschrank...
Ob das jemand so genau treibt, ist mir nicht bekannt. Mir war nur die Aussage wichtig, daß man mit der Feineinstellung zumindest im Prinzip in der Lage ist, ungenaue höherwertige R zu kompensieren. Man muss ja dazu die R's auch nicht kennen oder nachmessen, sondern es reicht, mit Referenzspannungen zu arbeiten. Schon von der Ecke kommen ja irgendwann die Limits des Machbaren. In dem Zusammenhang lohnt durchaus auch mal der Blick auf die kommerziellen klassischen Audio-DACs: Man nehme ein Stereopaar und gebe auf beiden Kanälen einen invertierten und nichtinvertierten Sinus aus und addiere das ganze elektrisch. Statt der mathematischen Null, gibt es da ordentlich was zu sehen und zu hören - auch bei namhaften hochpreisigen Studio-DACs gewisser Hersteller. Daher meine Behauptung, dass man das durch einen selbst kalibrierten DAC durchaus übertreffen kann. Ob man das alles noch durch die Lautsprecher bekommt und hören kann, ist eine ganz andere Frage.
:
Bearbeitet durch User
Fpga K. schrieb: > Interessante Eckdaten: 0,02% Toleranzen 2R2, 28bit 126 dB SNR. Das dache ich mir halt auch. Also doch gute Technologie?
Mal ein kleines update zu dem Thema: Ich habe mir bei einem Bekannten einen solchen DAC aus den USA angehört und angesehen. Der wird mit einem PLD getrieben und hat 32 Bit! Alles feinsäuberlich kalibiert. Der Typ schwört auch die direkte Ausgabe, die der Delta-Sigma-Technik komplett überlegen sei.
Thomas W. schrieb: > Ich habe mir bei einem Bekannten einen solchen DAC aus den USA angehört > und angesehen. Und? > mit einem PLD getrieben und hat 32 Bit! Alles feinsäuberlich kalibiert. Wie hat er die MSB besser als das LSB hinbekommen?
Thomas W. schrieb: > Der wird mit einem > PLD getrieben und hat 32 Bit! Und wieviel Bit davon sind als Rausch-Bits verwendet ? Die Widerstände mit <1e-9 Genauigkeit möchte ich auch gerne haben :-)
Ich kenne solche Projekte auch. Die 32 Bit sind in erster Linie für die Dynamik und den headroom gut, weil es so nicht so leicht zu Übersteuerungen kommt. Die Linearität ist natürlich bei Weitem nicht über 32Bit aufrecht zu erhalten.
Wäre es erforderlich, den R2R-Wandler VOR jeder Nutzung, also täglich zu kalibieren? Wie sieht es mit dem Wärmedrift der Widerstände aus?
Thread beobachten
Seitenaufteilung abschaltenBitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen
Mit Google-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.