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Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik 4Mhz Sinus Amplitude ändern


Autor: Cosmic (Gast)
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Hi Leute,

hab folgendes Problem: muss ein 4Mhz Sinus (Amplitude 4Vss) in der
Amplitude ändern (0-100mVss)Die sollte nach Möglichkeit in 256 besser
1024 Schritten geschehen. Dabei muss die Signalform und Frequenz und
Fase des Ausgangssignals exakt erhalten bleiben.
Bin für jede Idee dankbar.

Mfg

Cosmic

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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die üblichen Methoden: mit Analogschalter geschaltete Widerstände,
Digitalpoti, multiplizierender DA-Wandler, VGA ( variable gain
amplifier), Analog-Multiplizierer

Autor: Cosmic (Gast)
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Ich würde das ganze gerne mit einem Microcontroller steuern (PIC oder
ähnliches) Eventuell auch ganz in Hardware entwickeln (FPGA).

Autor: Rahul (Gast)
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oder VCA (Voltage controlled amplifier)
Die Steuerspannung könnte man per PWM und gutem Tiefpass erzeugen.

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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multiplizierende DA-Wandler sind relativ günstig, Reichelt hat soweit
ich weiß den 7523 oder 7524
http://www.analog.com/UploadedFiles/Data_Sheets/88...
der muß in die Gegenkopplung eines OP, dann ist dessen Verstärkung
digital einstellbar

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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Alle Digitalpotis und erst recht Analogmultiplizierer sind teurer:
Reichelt: AD 7524 JN D/A-Converter, DIL-16 2.65€

Autor: Cosmic (Gast)
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Preis ist erstmal eher nebensächlich, solange es nicht in die 100e Euro
geht

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (Gast)
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hier die Schaltung aus dem Intersil-Datenblatt zum AD7423/7533. Der 7524
hat noch ein Latch-Register, ist sonst ähnlich.
Hersteller dieser alten DA-Wandler: Maxim, TI, Exar, AD, Intersil
alle bei www.alldatasheet.com mit Suchbegriff 7523 oder 7524 zu finden

Autor: Cosmic (Gast)
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Da brauch ich ja auch einen OP mit ner Verstärkung <1. Und welcher OP
bringt die 4Mhz sauber rüber?

Autor: Axel R. (axelr) Flattr this
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Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Ja wenn die 4 MHz schon mit 50 Ohm Ausgangsimpedanz vorliegen, reicht
ein digitaler Hochfrequenzabschwächer aus. Hab erst gestern aus der
Glotze gelernt, dass "Hittite" das biblische Volk der "Hethiter"
meint. Bei www.ame-engineering.de gibts ein paar Hittite-ICs in
Einzelstückzahlen für Endkunden. Operationsverstärker für 4 MHz sind
z.B. der LT1227 ( 40 dB = 100fache Spannungsverstärkung bei 10 MHz oder
MAX435 / 436 (Verstärkung*Bandbreite 275 MHz) von Reichelt.

Autor: Cosmic (Gast)
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Ja aber der Hittite hat nur 5 Bit Auflösung, dass ist zu wenig. Ich
brauch 8 bis 10 Bit Auflösung.
Mein Signal ist ein 4Mhz Sinus Vss 4V Offset 2.5V.

Autor: Jogibär (Gast)
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Hallo,

ich stehe vor einem ähnlichen Probelem.
Nur bei mir ist die Frequenz 10 Mhz, bei geringen Verzerrungen.
(Funktionsgenerator)

Bis zu welcher Frequen arbeiten AD 7524 und AD 7533 ?
In den Datenblättern finde ich auf Anhieb nichts.

Danke für eure Hilfe.

Jogibär

Autor: Christoph Kessler (db1uq) (christoph_kessler)
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Es gibt auch die analogen Amplitudenregler mit dB-Kennlinie AD600 und
folgende ( bis AD606?). Die brauchen eine analoge Steuerspannung und
haben nur 100 Ohm Eingangswiderstand.
Oder Analogmultiplizierer wie der AD835 oder AD734, bis über 30
MHz,aber teuer ( AD835 bei www.farnell.de ).

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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Mit einem einfachen FET kann man auch schon sehr gute Werte erzielen.

Mit der Gate-Spannung, als Regelspannung, verändert man den
Source-Drain Widerstand.

Signalveränderung (Phase, Klirrfakt., Intermodulationsf. usw.)
wären überschaubar.

Bernhard

Autor: Jogibär (Gast)
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Hallo Bernhard,

hasst Du mal ein Schaltungsbeispiel ??

freundliche Grüße

Jogibär

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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@Jogibär

Ein eingaches Schaltungsprinzip für einen N-Kanal FET.

Für einen P-Kanal Typ einfach den Elko drehen.

Die Steuerspannung ist gegenüber der Ausgangsspannung nicht linear,
da aber die Steuerspannung durch einen µC erzeugt werden soll, kann in
ihm eine Kennlinien-Korrektur vorgenommen werden.

Bernhard

Autor: Cosmic (Gast)
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was für ein µC nimmt man da am besten?

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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> was für ein µC nimmt man da am besten?

kommt drauf an was Du genau machen möchtest, vielleicht tut's auch ein
Poti für 30 Cent :)   ?

Autor: TOM (Gast)
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Bis jetzt hast du uns noch nicht verraten was der µC machen soll, außer
die Vorgabe der Amplitudenänderung. Das kann auch ein Poti, wie
Bernhard schon sagte.

Autor: Cosmic (Gast)
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Also ich muss diese Signalwandlund insgesammt 3 mal machen, und das
möglichst genau. Es kommt nacher auf die Amplitudenunterschiede
zueinander an. Es sollte nach möglichkeit vom PC aus zu steuern sein.

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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>Also ich muss diese Signalwandlund insgesammt 3 mal machen, und das
>möglichst genau. Es kommt nacher auf die Amplitudenunterschiede
>zueinander an.

Wie genau ist den genau?
Im µV-Bereich?

Sicherlich wirst Du, wenn es ziemlich "genau" sein soll, hinter jeder
Signalwandlung eine Messung vornehmen müssen,
das ganze geht in Richtung Regelung eines HF-Signals.
Und das ganze für 3 Kanäle, ist das korrekt?

Autor: Cosmic (Gast)
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Ich muss das 4Mhz Sinus Signal (4Vss) für 3 Kanäle als Eingang (100mVss)
wandeln. Da ich am liebsten 10Bit Auflösung hätte sind wir da im µV
Bereich. Es kommt im Endeffekt nicht so sehr auf den genauen Wert jedes
einzelnen Signals an sondern vielmehr auf die Amplitudenunterschiede
zueinander. Es muss halt nur ziemlich genau sein, damit ich mit den
Eingangssignalen eine vernünftige Kennlinie aufnemen kann.

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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>Es kommt im Endeffekt nicht so sehr auf den genauen Wert jedes
>einzelnen Signals an sondern vielmehr auf die Amplitudenunterschiede
>zueinander. Es muss halt nur ziemlich genau sein, damit ich mit den
>Eingangssignalen eine vernünftige Kennlinie aufnemen kann.

Ist mir noch nicht ganz klar wie Du das meinst.

Ich habe es so verstanden:
- das Ausgangssignal soll keinen genauen Spannungs-Wert haben
  (egal ob 100 mV oder 120 mV)
- das Ausgangssignal soll einen konstanten !! Spannungs-Wert haben

Ist das so richtig ?

Autor: Cosmic (Gast)
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Das Ausgangssignal soll einstellbar sein, im Bereich von 0-100mV, mit
einer Auflösung von 10bit. Dieses Signal brauche ich insgesammt 3 mal
mit unterschiedlichen Amplituden als Eingang für meine Applikation. Aus
den Amplitudenunterschieden wird dann eine Kennlinie aufgenommen. Da wir
bei 10bit im Bereich von 100µV sind sollte die Genauigkeit auch in dem
Bereich liegen.

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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...so langsam kommen wir der Aufgabenstellung etwas näher...

Ein 4 MHz Generator mit 3 Ausgänen:

- Ausgangsamlitude 0...100mV
- jeder Kanal stufenweise einstellbar mit 10 Bit (1024 Schritten)
- Stabilität des HF-Signals +- 0,1 mV
- Genauigkeit des HF-Signals +- 0,1 mV
- sehr geringe Phasenverschiebung zw. den Kanälen

ist das korrekt?

"Wer HF misst misst Mist"   :)

Autor: Cosmic (Gast)
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Ja, dass ist es in etwa.
Signalform und Phase müssen auch mit dem Ursprungssignal (4Vss)
übereinstimmen.

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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...ich male Dir gerade mal ein Prinzip auf, wird sicherich unterm Strich
ziemlich aufwändig für Dich, da Du sehr hohe Anforderungen an die
Ausgangssignale stellst....

Wofür wirst Du es genau einsetzen wollen?

Autor: Cosmic (Gast)
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Ich möchte einen ASIC außerhalb der Baugruppe testen.
Dieser erzeugt das 4Mhz Signal (4Vss),dass nach induktiver Einkopplung
an den 3 Eingängen anliegt (ca.0-100mVss). Ist ein berührungsloser
Wegaufnehmer.

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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Ich habe Dir mal das 2 Prinzipien dargestellt.

Du musst selber entscheiden, welche Anforderungen an die
Ausgangssignale gestellt werden und mit welchem Aufwand Du diese
Aufgabe lösen möchtest.

Ich denke mal, dass ganze Projekt ist sehr stark HF-Kopflastig,
die digitale Peripherie wird das geringste von allem sein ;)

Autor: Cosmic (Gast)
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Erstmal vielen Dank.

Was für ein µC könnte man den da am besten verwenden?

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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>Was für ein µC könnte man den da am besten verwenden?

ATmega8-16 => 6 x Analog-Eingang mit 10 Bit-Auflösung

Autor: Cosmic (Gast)
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Hab mal ein bisschen was aufgebaut mit dem mega8 und hab mir ein paar
multiplizierende DACs besorgt. Laut Datenblatt sollten die meine
Anforderungen schon ganz gut erfüllen. Diese werden vom µc per spi
angesprochen, oder zumindest sollten sie das. Hab auch ne spi
Senderoutine in C geschrieben, aber irgendwie tut sich nichts.
Ich benutze momentan ne Analog Devices AD5444 mit dem Mega8.
Wie kann ich denn am besten testen ob meine SPI Routine funktioniert?

Autor: Bernhard S. (bernhard)
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>Wie kann ich denn am besten testen ob meine SPI Routine funktioniert?

http://www.mikrocontroller.net/forum/read-4-328073.html

Bernhard

Autor: Cosmic (Gast)
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Würde das ganze gerne in C machen, da der Rest meines Programms auch in
C geschrieben ist. Gibt es da auch sowas für C?

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