Entwickeln Sie eine Leiterplatte mit der es möglich ist unterschiedliche Frequenzrampen (Sägezahn, Sinus, Rechteck) im Frequenzbereich zwischen
100 KHz und 360 MHz zu erzeugen.
ich habe diese Aufgabe noch nicht 100% verstanden!
Soll es so sein, dass ich später auf verschieden Signalformen wechseln kann und die Frequenz auch separat einstellen kann
oder
Tatsächlich ein Frequenzrampe: kontinuierlicher Anstieg der Frequenz für die verschiedenen Signalarten?
Wer hat dir die Aufgabe gegeben? Am besten dort nachfragen was genau gewünscht ist.
Ansonsten anschauen wie ein Frequenzgenerator funktioniert und diesen Nachbauen.
Dort sollte man die Frequenz variabel verstellen können und die verschiedenen Formen darstellen können.
Rechteck ... im Frequenzbereich ... 360 MHz zu erzeugen.
Ich bin mir sicher, das wirst du nicht schaffen. Denn für ein brauchbares Rechteck solltest du wenigstens bis zur 7. Harmonischen hoch. Und das wären dann fast 3 GHz.
Rechteck ... im Frequenzbereich ... 360 MHz zu erzeugen.
Ich bin mir sicher, das wirst du nicht schaffen. Denn für ein
brauchbares Rechteck solltest du wenigstens bis zur 7. Harmonischen
hoch. Und das wären dann fast 3 GHz.
Ich hätte es eher so verstanden, dass ein Sinus-Oszillator gewobbelt werden soll. Und die Frequenz des Sinusoszillators soll mittels Rechteck, Sägezahn oder Sinus verstimmt werden.
Also im Falle eines Rechtecks wäre dies ein Sprung zwischen bspw. den Frequenzen 100kHz und 1MHz mit einer Frequenz von bspw. 1kHz.
aber ist die Aufgabenstellung für dich auch nicht klar?
Ja, logisch, denn wir wissen ja nicht mal, welches Fach in welchem Semester du studierst, welche elektronischen Voraussetzungen du hast und was sonst noch kommuniziert wurde.
Einen Generator mit f-Variation über mehr als drei Dekaden
ist schon mal nicht ohne. Da reicht ein VCO nicht.
Da musst Du wohl Umschaltbare VCO's verwenden oder musst gleich
zwei VCO's mit wesentlich höherer Frequenz hernehmen und durch
Mischung diese f-Variation bewerkstelligen, mit anschließender Verstärkung/Dämpfung um die gewünschten Ausgangspegel einstellen
zu können.
Z.B einen 500 - 1000 MHz VCO (f-Variation 1:2) und mit einem
zweiten VCO oder Festfreq.-Oszillator (1000 MHz) , mischen um
z.B. 0-500MHz zu erzeugen, danach einen TP um die Summe beider
VCO's 1000-2000MHz zu unterdrücken.
Da der verwendete Mische nicht ganz herunter mischen wird,
AC-Kopplung, hast Du dann X kHz bis 500 MHz und damit schon mal
deine Frequenzvariation.
aber ist die Aufgabenstellung für dich auch nicht klar?
Ja, logisch, denn wir wissen ja nicht mal, welches Fach in welchem
Semester du studierst, welche elektronischen Voraussetzungen du hast und
was sonst noch kommuniziert wurde.
Ich studiere Elektrotechnik und bin im letzten Semester
Wer hat dir die Aufgabe gegeben? Am besten dort nachfragen was genau
gewünscht ist.
Mein Prof.
Ich werde da auch nachfragen, aber ist die Aufgabenstellung für dich
auch nicht klar?
Kauf dir einen passenden Frequenzgenerator von Profis. Ist 10 mal billiger, schneller und besser als wenn DU das versuchst, selber zu entwickeln.
(Wenn das mal nicht wieder nur Trollerei oder Traumtänzerei ist)
...Entwickeln Sie eine Leiterplatte mit der es möglich ist unterschiedliche
Frequenzrampen (Sägezahn, Sinus, Rechteck) im Frequenzbereich zwischen
100 KHz und 360 MHz zu erzeugen......
Gibt es weitere Vorgaben hinsichtlich der Qualität der Ausgangs-Signale (Anstiegs-/Abfallzeiten des Rechtecks, Klirrfaktor (Sinus), Linearität)?
Sonstige Randbedingungen (Betriebsspannung, Stromaufnahme)?
Entwickeln Sie eine Leiterplatte mit der es möglich ist unterschiedliche
Frequenzrampen (Sägezahn, Sinus, Rechteck) im Frequenzbereich zwischen
100 KHz und 360 MHz zu erzeugen. Achten sie in Ihrer Schaltung auf einen Ausgangspegel von mind. 500mV. Der Output soll über einen SMA-Stecker (gewinkelt) erfolgen. Als Schnittstelle zur Steuerung soll ein Mikrokontroller verwendet werden. Die Steuerung des Mikrokontrollers soll über USB-C erfolgen. Tipp: Schauen sie sich das Bauteil AD9910 von Analog Devices an. Es gibt aber viele Möglichkeiten die Aufgabe zu lösen.
Die Versorgungsspannung welche zu Verfügung steht, beträgt bei beiden Designs 24V und 15A. Weitere benötigte Spannungen müssen auf der Platine erzeugt werden. Beachten Sie bitte bei der Wahl der Leiterbahnbreite die Stromaufnahme ihrer Schaltung. Ein Verpolungsschutz sowie eine Sicherung sollen Ihre Schaltung schützen. Die Schaltung soll für den Spannungsbereich zwischen 18V und 26V ausgelegt werden. Spannungen größer oder kleiner dieser Grenzwerte führen ggf. zur Zerstörung der Bauteile auf Ihrer Platine. Beachten sie dies. Als Spannungsstecker für die Zuleitung sowie für alle weiteren Schnittstellen sollen Stecker der Firma Würth verwendet werden. Diese Voraussetzungen gelten auch für Ihre eigenen Designvorschläge. Erstellen sie Testpunkte um die Funktion Ihrer Platine nach der Fertigstellung zu überprüfen (Dokumentieren sie Ihre Testpunkte und beschriften sie diese sinnvoll auf dem PCB und in den Schematic). Bei jedem verwendeten Layer müssen die Freiflächen vollständig mit einem auf Systemmasse bezogenen Polygon „gefüllt“ werden. „Inseln“ aus Kupfer sollen aus dem finalen Design entfernt werden (Einstellung im Polygonmanager). Verwenden sie, sofern nichts Funktionales dagegenspricht, ausschließlich SMD-Bauteile (surface mount devices). Ausnahmen hier von: ggf. Spannungsstecker, Spannungsbereich der Bauteile etc.). Im Vorfeld fertigen sie eine schematische Übersicht (Blockdiagram) ihrer Schaltung an. Hierdurch behalten sie die Übersicht und haben ein gutes Instrument ihre Arbeit zu strukturieren. Dieses Blockdiagram ist Bestandteil der Abgabe und fließt in die Note mit ein. WICHTIG: Die Größe und Form der Platine ist frei wählbar. Bedenken sie auch, dass Ihre Platine in einem Gehäuse montiert werden soll. Sehen sie hierfür zwingend Befestigungslöcher vor. Die Kühlung der Platine kann sowohl aktiv als auch passiv erfolgen. Bei einer aktiven Kühlung (Lüfter) müssen auf Ihrer Platine die notwendigen Spannungen bzw. Signale zu Verfügung stehen. Beachten sie das Thermomanagement und stellen sie sicher, dass ihre Platine nicht zu heiß wird. MERKE: Sie sind Platinen-Designer. Sie sollen den Schaltplan sowie die Platine entwerfen. Die Programmierung erfolgt durch eine „andere Abteilung“. Die Vorbereitung und der Entwurf ist nicht Bestanteil des Projekts. Es müssen jedoch alle Schnittstellen zu Verfügung gestellt werden, damit es möglich ist ihr Board in Betrieb zu nehmen.
ich möchte eine Kommunikation zwischen einem Arduion DUE und dem AD9910 aufbauen.
nach Recherche habe ich herausgefunden:
Für ein SPI-Kommunikation brauche ich folgende SPI-Anschöüsse
SDIO (AD9910) an MOSI (Arduino Due): Für die Datenübertragung zum AD9910.
SCLK (AD9910) an SCK (Arduino Due): Für das Taktsignal.
CS (AD9910) an einen digitalen Pin (z.B. Pin 10) am Arduino Due: Für das Chip Select Signal.
Entwickeln Sie eine Leiterplatte mit der es möglich ist unterschiedliche
Frequenzrampen (Sägezahn, Sinus, Rechteck) im Frequenzbereich zwischen
100 KHz und 360 MHz zu erzeugen.
Allein diese Formulierung ist maximal unklar.
Sollen verschiedene Signalformen ausgegeben werden oder soll nur ein Sinussignal mit verschiedenen Formen moduliert werden?
Ich tippe auf letzteres. Ein normaler, durchstimmbarer Sinusoszillator für Meßzwecke ala Netzwerkanalysator.
soll über USB-C erfolgen. Tipp: Schauen sie sich das Bauteil AD9910 von
Analog Devices an.
Das ist ein fetter DDS-IC mit 1 GSPS und max. 400MHz Ausgangsfrequenz. Also war meine Vermutung oben korrekt.
Also nimmt man den oder einen ähnlichen IC, pappt den gemäß Datenblatt und Application Note auf eine Platine, bissel Arduino-Kram zu Steuerung dran, fertig. Den Nano gibt es mittlerweile auch mit USB-C Stecker.
Wenn Studiengang nix mit dem Hobby oder anderen persönliche Interessen einhergeht, stet man natürlich da, am Ende. Hast Du noch nie einen DDS-Schaltkreis angesteuert, um zB die nervigen Bluetooth-Kopfhörer in der S-Bahn lahmzulegen?
Naja, brauchbar. Aber der IC kann KEINE verschiedenen Signalformen ausgeben, nur Sinus! Er kann nur sein Modulationssignal mit verschiedensten Formen verändern.
Naja, aber so einen Boliden einem Studenten zu geben und was aufbauen zu lassen ist schon eher sportlich. Der Digitalteil ist trivial, da kann man nicht viel falsch machen. Aber der HF-Teil erfordert ne Menge Wissen und Erfahrung, die ein Student nicht hat. Ob der Prof und seine Assistenten die haben?
Ist zwar nicht so mein Tätigkeitsbereich aber meine Nackenhaare zeigen gen Himmel. Meines Erachtens ist es völlig weltfremd bei 300 MHz noch einen Rechteck/Sägezahn zu erwarten. Dafür hätte zumindest eine Eingrenzung der Frequenz genannt werden müssen.
Was eine Frequenzrampe sein soll, ist mir immer noch nicht klar.
Stromversorgung 24 V 15 A. Ob das reicht?
"den Schematic" Dödeldeutsch? Schaltbild oder Schaltplan könnte man schon erwarten.
Wäre das eine Kundenvorgabe gewesen, hätte ich gleich die rote Karte gezückt. Da ist der Ärger doch vorprogrammiert!
Mach eine Adapterplatine, auf die Du fertige Module
(DDS, PA, PSU, CTL via MC, Display, Input-KB) drauflötest.
Geht wahrscheinlich am schnellsten und ist übersichtlich
und günstig.
Nicht ganz ernst gemeint, wäre aber auch eine Möglichkeit.
Es geht wirklich nur um einen Sinusgenerator mit unterschiedlichen Wobbelformen. Da steckt sogar ein RAM drin um den Arbitrary sweep abzulegen. "1024 word × 32-bit RAM"
"Automatic linear or arbitrary frequency, phase, and amplitude sweep capability"
Der Amplituden- und Phasensweep steht nicht in der Aufgabe, auch "arbitrary" ist nicht verlangt.
"Sie sollen den Schaltplan sowie die Platine entwerfen. Die Programmierung erfolgt durch eine „andere Abteilung“."
Der DDS wird mit vielen Registern programmiert, das ist also eine umfangreiche Aufgabe für jemand anderen, auch die 0,23Hz-Stufen des DDS. Scheint mir für einen Arduino schon etwas komplex. Soll der das alles selbst erledigen, oder bekommt er die via USB aus einem PC?
Ein TQFP-100 Gehäuse (0,5mm pitch) mit "exposed Pad" lötet man nicht so einfach an. Ist zur Layoutsoftware etwas vorgegeben, z.B. Kicad? Muss die Platine auch selbst bestückt werden?
"Sie sollen den Schaltplan sowie die Platine entwerfen. Die
Programmierung erfolgt durch eine „andere Abteilung“."
Der DDS wird mit vielen Registern programmiert, das ist also eine
umfangreiche Aufgabe für jemand anderen, auch die 0,23Hz-Stufen des DDS.
Wie? Die 0,23Hz Auflösung sind eine Eigenschaft des ICs!
Scheint mir für einen Arduino schon etwas komplex.
Unsinn! Das sind halt ein paar Dutzend Register, die man per SPI dort reinschieben muss. Langweilig^3.
Das Datenblatt nennt "0.23 Hz or better frequency resolution"
Da muss man schon einiges an Bytes ständig reinschaufeln, um das einigermaßen schnell zu wobbeln. Zur Erleichterung kann man allerdings Start- und Stop-Frequenzen eingeben. Für eine Messung müsste man aber das Oszilloskop damit synchronisieren können.
Dazu gibt es import/export-Möglichkeiten zu Kicad.
Die Platine habe ich gefunden, 53,50€ also billiger als nur der Chip bei Mouser.
beg steal or borrow? Das ist vermutlich nur neuwertig irgendwo ausgelötet.
https://de.aliexpress.com/item/1005005653749558.html
passt zu der Aussage auf hackster.io:
When the Chinese copy came to us, it turned out that there is no any existing software for it, and the seller could not provide for us even a connection diagram! It was sad that even an Internet search did not gave an answer on how is it to connect the Chinese board to the microcontroller.
Wieso heisst das nicht .jpg, ist der Name zu lang?
Auf der Unterseite sieht man wie das exposed Pad verlötet ist, ein großer runder Lotpad.
Maximum SCLK Frequency 70 Mbps, das kann kein Arduino. Aber der Raspi je nach Programmiersprache dürfte damit auch Probleme haben. In Python wird das nicht so schnell.
Ich habe mich jetzt gegen den Arduino DUE enstieden. Ich verwende doch
lieber den RP2040.
Das ist doch letztlich egal. Klär doch mal auf, was denn mit Frequenzrampe gemeint ist. Jeder hat da so seine eigene Vorstellung, was gemeint sein könnte.
Bislang kenne ich nur 'Laderampe' und 'Resterampe'.
Koennte auf den ersten Blick so stimmen. Aber bau' mal lieber noch einen niederohmigen (z.B. 22..47Ohm) Widerstand seriell in SCLK Leitung rein, das daempft evtl. auftretende Ueberschwinger (Signalreflexionen an den Leitungsenden) und schadet keinesfalls. Bei den anderen 3 Leitungen stoeren die nicht gross, da braucht's keinen R.
Klär doch mal auf, was denn mit
Frequenzrampe gemeint ist.
Das kann ihm völlig wurscht sein ;-)
In der Aufgabenstellung steht nichts von Software schreiben.
Er soll nur eine PCB zeichnen (nicht bauen) die das könnte.
Also eine MCU mit SPI an einen AD9910 stöpseln, nach Applikationsschrift verwursten und unbeleckt von allen realen Problemen sie sich ergeben würden, würde man die PCB wirklich bauen, abgeben.
Also eine MCU mit SPI an einen AD9910 stöpseln, nach Applikationsschrift
verwursten und unbeleckt von allen realen Problemen sie sich ergeben
würden, würde man die PCB wirklich bauen, abgeben.
So richtig?
Im Prinzip völlig richtig. Nur bei der schwurbeligen Aufgabenstellung, wird dem AG noch alles Mögliche einfallen, wovon nie die Rede war.
Der TO hat dann die A-karte und kann wieder von vorne anfangen.
Die Chinesen haben wesentlich mehr Pins des AD9910 mit dem STM32 verbunden. Das könnte für die Einstellung der Rampen und ähnlichem nötig sein. Nur die vier SPI-Bus-Leitungen könnte zu wenig sein. Da sollte man auch als Layouter genauer ins Datenblatt schauen.
Zu der Platine für 53€ gibt es noch eine Controllerkarte mit dem STM32 und einem Farbdisplay zu 23€. Wie schaffen die solche Preise? Darin dürfte dann auch die Bediensoftware stecken, die der Tester auf hackster.io vermisst hat.
Und die Angaben zu harmonics und spurious sollte man auch ernst nehmen, AD empfiehlt anscheinend eine vierlagige Platine, den Chinesen reichen zwei Lagen.
Wobbeln mit einer "ramp function" würde eine lineare Frequenzänderung sein, es sei denn, man will damit auch die Amplitude hochfahren, um z.B. einen 1dB-Kompressionspunkt (in Abhängigkeit von der Frequenz) zu messen.
ich hoffe, es geht euch gut. Ich möchte euch gerne auf ein Projekt aufmerksam machen, in das ich viel Zeit und Mühe investiert habe. Es geht um die Entwicklung und Implementierung der Beschaltung eines AD9910 für Frequenzrampen. Ich würde mich sehr freuen, wenn ihr euch etwas Zeit nehmen könntet, um einen Blick darauf zu werfen. Eure Meinungen, Verbesserungsvorschläge oder Ergänzungen wären enorm hilfreich und sehr geschätzt.
Jeder ist herzlich eingeladen, zum Projekt beizutragen. Bitte beachtet, dass das Routing noch in Arbeit ist, aber ich bin sicher, dass eure Beiträge das Projekt noch weiter voranbringen können.
(Sägezahn, Sinus, Rechteck) im Frequenzbereich zwischen
100 KHz und 360 MHz zu erzeugen.
Nun schon heftige Anforderungen, irgend ein ultraschneller DAC und impedanzkontroliertes PCB mit entsprechendem high Bandwith frontend. Soll an ein 50Ohm Ausgang? (für Rechteck werden 4-5GHZ Bandbreite benötigt)
Jeder ist herzlich eingeladen, zum Projekt beizutragen. Bitte beachtet,
dass das Routing noch in Arbeit ist, aber ich bin sicher, dass eure
Beiträge das Projekt noch weiter voranbringen können.
Vielen Dank im Voraus für eure Unterstützung und eure wertvollen
Beiträge!
So, so! Irgendwie schon schlau, seine eigene Studienarbeit als offenes Projekt auszugeben, und andere aufzufordern da aktiv mitzuarbeiten. Aber andererseits auch wieder dumm, das so offen zu tun. Die Chance, daß einer der HiWis am Institut, oder ein Kommilitone hier mitliest ist doch recht hoch, und anhand der Aufgabenbeschreibung können die dann Eins und Eins zusammenzählen. Wenn dein Prof das mitbekommt, hast du die Arschkarte gezogen.
Jeder ist herzlich eingeladen, zum Projekt beizutragen. Bitte beachtet,
dass das Routing noch in Arbeit ist, aber ich bin sicher, dass eure
Beiträge das Projekt noch weiter voranbringen können.
Vielen Dank im Voraus für eure Unterstützung und eure wertvollen
Beiträge!
So, so! Irgendwie schon schlau, seine eigene Studienarbeit als offenes
Projekt auszugeben, und andere aufzufordern da aktiv mitzuarbeiten. Aber
andererseits auch wieder dumm, das so offen zu tun. Die Chance, daß
einer der HiWis am Institut, oder ein Kommilitone hier mitliest ist doch
recht hoch, und anhand der Aufgabenbeschreibung können die dann Eins und
Eins zusammenzählen. Wenn dein Prof das mitbekommt, hast du die
Arschkarte gezogen.
Hallo mein Freund,
finde ich gut, dass du so ein guter Detektiv bist, allerdings ist das keine Studienarbeit. Das ist eine zusätzliche Leistung!
Wir müssen lernen nicht immer alles zu kommentieren .)
Völlig wirr. Im PDF sind 3 LDOs die die gleiche Spannung z. B. VDD_1V8_DVDD erzeugen.
Die LDOs direkt am AD9910 haben die gleiche Eingangsspannung wie Ausgangsspannung? Der LT3042 macht zu wenig Strom für DVDD vom AD9910 da reichen 200 mA nicht.
Dann fehlen massig Kondensatoren zur Entkoppelung am AD9910. Lass lieber die 0 Ohm Widerstände weg aber setze mehrere kleine 1n ... 1u in Keramik dazu.
Tipp:
Es gibt schon Hardware mit diesem Baustein. Man muss das nicht neu erfinden. Orientiere dich an dem was man finden kann.
Völlig wirr. Im PDF sind 3 LDOs die die gleiche Spannung z. B.
VDD_1V8_DVDD erzeugen.
hatte da noch shematic, dass ich löschen wollte. Sry
Die LDOs direkt am AD9910 haben die gleiche Eingangsspannung wie
Ausgangsspannung?
Ja, ich wusste nicht was mit der Angabe im Datenblatt des AD9910 gemeint ist:
AVDD (3.3 V) (Pin 74 to Pin 77 and Pin 83)
These are 3.3 V DAC power supplies that typically consume
about 28 mA. At a minimum, a ferrite bead should be used to
isolate these from other 3.3 V supplies, with a SEPARATE REGULATOR
BEING IDEAL. The current consumption of these supplies consist
mainly of biasing current and do not vary with frequency.
Der LT3042 macht zu wenig Strom für DVDD vom AD9910 da
reichen 200 mA nicht.
alles klar, dann nehme ich den LT3045. Die liefert 500mA am Ausgang
Leider nein. Ohne dreifaches Supply aber immer noch doppelt. Im PDF auf Seite 2 und 4 ist jeweils ein LDO für VDD_1V8_DVDD. Und die hängen beide hintereinander. Das ist sinnfrei denn der Hintere, der vor dem AD9910, kann so nicht regeln. Der bräuchte etwas mehr am Eingang. 2.2 V oder so könnte passen. Aber ich würde keine LDOs hintereinander schalten. Einer reicht.
Leider nein. Ohne dreifaches Supply aber immer noch doppelt. Im PDF auf
Seite 2 und 4 ist jeweils ein LDO für VDD_1V8_DVDD. Und die hängen beide
hintereinander. Das ist sinnfrei denn der Hintere, der vor dem AD9910,
kann so nicht regeln. Der bräuchte etwas mehr am Eingang. 2.2 V oder so
könnte passen. Aber ich würde keine LDOs hintereinander schalten. Einer
reicht.
aber was sagst du zu der Aussage im Datasheet des AD9910, dass "Mindestens sollte eine Ferritperle verwendet werden, um
diese von anderen 3,3 V Versorgungen zu isolieren, wobei ein SEPARATER REGULATOR ideal wäre."
