Funktionsgenerator IC MAX038 abgekündigt

Gast wrote:
> was spricht gegen eine DDS?
> Sinus aus der Tabelle, Sägezahn vom Phasenakkumulator und Rechteck aus
> dem MSB des Phasenakkumulators

Die spektale Reinheit der so erzeugten Kurvenformen ist mit zunehmender 
Frequenz immer schlechter. Rechteck und Dreieck enthalten im Gegensatz 
zum Sinus Oberwellen. Z.B. ein 1Mhz Reckteck enthält nach 
Fourrierzerlegung nicht nur die Grundwelle sondern auch die Frequenzen 
3Mhz, 5Mhz, 7Mhz usw. .
Diese nehmen zwar mit 1/N ab (beim Dreieck 1/N^2) sind aber trotzdem das 
Problem, wenn die Frequenz höher ist als die halbe Arbeitsfrequenz 
(Nyquist-Kriterium) des DDS. Die Oberwellen werden an der halben 
Abtastfrequenz gespiegel und wandern somit wieder in den 
Nutzfrequenzbereich. Auf dem (Analog!)Oszilloskop ist das daran zu 
erkennen das die Kurvenform leicht verschmiert ist.

Das kann verhindert werden durch:
>DDS Sinuswelle. Nach einem Tiefpassfilter
>könnte man einen Comparator dazu nutzen um einen Rechteck zu generieren.
>Den Rechteck könnte man durch einen Integrator schleusen, um so einen
>Dreieck zu erhalten. Ein regelbarer elektronischer
>Widerstand/Multiplizierer + umschaltbare Kondensatoren könnten dann bei
>unterschiedlichen Frequenzen die Amplitude des Dreiecks konstant halten.
>Ist aber alles ein bischen aufwendig.

Peter X. wrote:
> Die spektale Reinheit der so erzeugten Kurvenformen ist mit zunehmender
> Frequenz immer schlechter.

Das gilt genauso für die analoge Erzeugung von Dreieck- und 
Rechtecksignalen. Keine analoge Schaltung hat eine unendliche 
Bandbreite.

Hannes Jaeger wrote:
> Peter X. wrote:
>> Die spektale Reinheit der so erzeugten Kurvenformen ist mit zunehmender
>> Frequenz immer schlechter.
>
> Das gilt genauso für die analoge Erzeugung von Dreieck- und
> Rechtecksignalen. Keine analoge Schaltung hat eine unendliche
> Bandbreite.

Zu geringe Bandbreite von Analogschaltungen sehe ich auch nicht als 
Problemursache für spektrale Unreinheit.

Spektrale Unreinheit bei analogen Schaltungen entstehen dadurch, das der 
Comparator/Schmitttrigger durch Rauschen mal später, mal früher 
schaltet.

Peter X. wrote:

> Die spektale Reinheit der so erzeugten Kurvenformen ist mit zunehmender
> Frequenz immer schlechter. Rechteck und Dreieck enthalten im Gegensatz
> zum Sinus Oberwellen. Z.B. ein 1Mhz Reckteck enthält nach
> Fourrierzerlegung nicht nur die Grundwelle sondern auch die Frequenzen
> 3Mhz, 5Mhz, 7Mhz usw. .
> Diese nehmen zwar mit 1/N ab (beim Dreieck 1/N^2) sind aber trotzdem das
> Problem, wenn die Frequenz höher ist als die halbe Arbeitsfrequenz
> (Nyquist-Kriterium) des DDS.

Hmm, naja... Das Nyquist-Kriterium gilt für die Abtastung. Bei der 
Synthese von "analogen" Signalen über eine Wertetabelle und D/A-Wandler 
ist die Problematik eigentlich anders herum...

Je näher man an Taktfrequenz/2 heranrückt, desto mehr Werte aus der 
Tabelle werden pro Takt übersprungen, und desto rechteckiger - d.h. 
oberwellenhaltiger - wird das Ausgangssignal. Bei f=Taktfrequenz/2 
erhält man nicht ein Sinus-, sondern ein Rechtecksignal.

Wenn man einen reinen Sinus aus einem DDS-Generator haben möchte, muß 
man ordentlich filtern. Und zwar mit einer Grenzfrequenz, die abhängig 
von der gewünschten Signalfrequenz ist. Nur wenn man einen eng 
begrenzten "Abstimmbereich" haben möchte, beispielsweise für einen 
DDS-basierten UKW-Empfänger, kann die Grenzfrequenz des Filters 
festgelegt werden, und zwar auf einen Wert zwischen maximaler 
Ausgangsfrequenz und der ersten Oberwelle bei minimaler 
Ausgangsfrequenz.

Ein Rechteck-Signal dagegen kann ein DDS-Generator quasi perfekt 
erzeugen, indem man einen Komparator dahinterschaltet. Die meisten 
DDS-Bausteine haben einen solchen ja mit an Bord, damit man sie als 
Taktgenerator für digitale Schaltungen verwenden kann.

Warum nicht einen schönen Signalgenerator analog aufbauen? Was spricht 
dagegen?

@Oliver Döring (odbs)
>Warum nicht einen schönen Signalgenerator analog aufbauen? Was spricht
>dagegen?

1. Nix, im Gegenteil. Brauche aber mal eine wirklich gute Schaltung 
dazu!
2. Bist du (sind Sie) der Döring von Kneisner + Doering ?
http://kd-elektronik.com/index.html

ad9833. macht sinus, dreieck, rechteck bis 2-3 mhz ziemlich sauber.
ansonsten andere dds von analog devices. es gibt sonst nichts 
gescheites.

> 2. Bist du (sind Sie) der Döring von Kneisner + Doering ?
> http://kd-elektronik.com/index.html

Kenn ich nicht.

Für die höheren Frequenzen würde ich einen schönen analogen VCO aufbauen 
und notfalls danach filtern. Schaltpläne gibt es in Mengen im Netz.

Rechteck über Komparator, Sägezahn/Dreieck ist schwieriger... Vielleicht 
mal das Service Manual eines Analog-Oszilloskopes konsultieren?

@ Oliver Döring (odbs)

>Für die höheren Frequenzen würde ich einen schönen analogen VCO aufbauen

Old School! ;-)

>und notfalls danach filtern. Schaltpläne gibt es in Mengen im Netz.

Naja, aber die Masse zu sichten und die Spreu vom Weizen trennen dauert.

Aber bevor hier eierlegende Wollmilchsau gezüchtet wird mal die Frage. 
Wie sieht der Sägezahn/Dreieck vom MAX038 denn aus. Wird soooo dolle 
nicht sein. Denn ein GUTER Sägezahn bei 20 MHz ist nicht ganz trivial.

MFg
Falk

Ich habe noch einen echten "old school" Sägezahngenerator im Hinterkopf, 
der aus zwei getrennten "Konstantstrom-Integratoren" bestand, die 
abwechselnd per Analogschalter auf den Ausgang geschaltet wurden.

Die Umschaltung erfolgte über einen Komparator und sorgte außerdem 
dafür, daß der Kondensator des weggeschalteten Integrators 
verhältnismäßig langsam im Hintergrund entladen werden konnte.

Das Oberwellenspektrum ( = Kurvenform) war quasi perfekt.

@ Oliver Döring (odbs)

>Ich habe noch einen echten "old school" Sägezahngenerator im Hinterkopf,
>der aus zwei getrennten "Konstantstrom-Integratoren" bestand, die
>abwechselnd per Analogschalter auf den Ausgang geschaltet wurden.

Da braucht es bei 20 MHZ aber verdammt schnelle.

>Das Oberwellenspektrum ( = Kurvenform) war quasi perfekt.

Naja, seeing is beliving.

>Rechteck über Komparator, Sägezahn/Dreieck ist schwieriger... Vielleicht
>mal das Service Manual eines Analog-Oszilloskopes konsultieren?

Die sind auch bei weitem nicht an 20 MHz dran, eher so 2 MHz.

MFG
Falk

Falk Brunner wrote:
> Denn ein GUTER Sägezahn bei 20 MHz ist nicht ganz trivial.

Stimmt, da muss man schon ziemlich schnell sägen!

So Jungs, ihr hattet jetzt ne' ganze Nacht Zeit, drüber zu schlafen.
Wo bleibt jetzt meine 
Sinus-Recheck-Dreieck-20MHz-eierlegende-Wollmilchsau?
Jetzt aber mal ZZ, ziemlich zügig  ;-)

ad9834

Peter X. wrote:
> So Jungs, ihr hattet jetzt ne' ganze Nacht Zeit, drüber zu schlafen.
> Wo bleibt jetzt meine
> Sinus-Recheck-Dreieck-20MHz-eierlegende-Wollmilchsau?

Nur mal so: wofür braucht man Dreieck?  Hab' ich noch nie ernsthaft
benötigt.  Dass MAX038 oder XR8038 das mit anbieten, liegt ja
einfach an ihrem Prinzip, da sie aus dem Dreieck dann den Sinus
ableiten.

@Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator)

>Nur mal so: wofür braucht man Dreieck?
1. Ist in jedem Frequenzgenerator drin, warum dann in meinem nicht?!
2. z.B. Verstärkerstufen auf nichtlinearität testen
3. In der Reglungstechnik als sogenanntes Rampensignal

@ Peter X. (vielfrass)

>2. z.B. Verstärkerstufen auf nichtlinearität testen
>3. In der Reglungstechnik als sogenanntes Rampensignal

Da braucht es dann aber keine 20 MHz Dreieck, eher 100kHz wenn 
überhaupt. Eine 50 MHZ DDS mit gutem Ausgangsfilter sollte das in 
zufriedenstellender Qualität hinkriegen.

MFG
Falk

Peter X. wrote:

> 2. z.B. Verstärkerstufen auf nichtlinearität testen

Früher[tm] machte man das mit Sinus + Klirrfaktormessung.  Letzteres
sollte zu Zeiten von DSP mit FFT-Spektrumanalyse eigentlich noch
einfacher gehen.

Also Dreieck- bzw. Sägezahnsignal hat in der Messtechnik schon noch 
seine Berechtigung. Die Nichtlinearitätsprüfung von Audioverstärkern ist 
damit aber eher unpraktisch und unüblich, weil immer hohe 
Wahrscheinlichkeit besteht, dass die Verformung vom begrenzten 
Frequenzgang kommt und nicht nur von der statischen Kennlinie.

Dieter