R2R Asgangsspannung anpassen

>Habe an einem Atmega162 ein R2R Netzwerk, wie in
>
>http://www.mikrocontroller.net/articles/DA-Wandler
>
>beschrieben.

Hhm, ist da nicht ein R zuviel?

>Und mit einem RL von 1K käme ich eigentlich bis 50mV, was recht optimal
>wäre.

Was gibst du denn in den Java-Rechner ein? Ich erhalte etwas völlig 
anderes.

>Max: 1.53V
>Min: -1.88V
>PEAK to PEAK 3.38 V

Wieso bekommst du etwas Negatives??

>Ich würde mich freuen, wenn mir jemand einen Tipp geben könnte

Zeig uns mal deine genaue Schaltung. So wird das nichts!

Vielen Dank für die Antwort.

Habe mal die Schaltung zusammengestellt.

Und die Berechnung übers Applet von Thorsten Brischalle auch.

In der Originalschaltung sind noch weitere Komponenten enthalten, wie 
LEDs und ein Empfänger-IC (RMCM01 von POLAR)der beim Übersteuerten 
TDA5072 nichts mehr emfängt. Er gibt das Steuersignal für das DDS 
Signal.

Ist übrigends mein erstes Projekt, bin also Anfänger und tue ich mit den 
Grundlagen der E-Technik noch etwas schwer.

Gruß

Thomas

@peda
vielen Dank! Werde es so machen.

>Die 6k in Reihe sind überflüssig.

Was meintest Du damit? Ich seh keine 6K in Reihe. Oder meintest Du 
nochmal den R auf VCC?

Gruß

Thomas

@peda

Vielen Dank.

Da hatte ich beim Schaltplan Mist gebaut, im Aufbau ist das letzte Paar 
10K nicht enthalten.

Ich würde gerne Deine Rechnung verstehen:

Nach welcher Formel kommst Du auf den DAC Innenwiederstand von 5k ?

Ohmsches Gesetz, R=U/I kannte ich. aber

5K / (3,3-0,1)*0,1 = 156,25 kann ich rechnen, aber nicht direkt 
nachvollziehen, wo ist denn in der Rechnung "I" ?

Gruß

Thomas

Hallo,

habe jetzt das R2R Netzwerk geändert und wollte an K1 erstmal das Signal 
abgreifen. Da kommt aber etwas recht zappeliges raus, was nicht mehr 
viel Ähnlichkeit mit dem ursprünglichen Sinussignal hat. Muss ich 
itdiesem instabilen Signal leben, oder habe ich wieder irgendwo Bockmist 
gebaut?


Gruß

Thomas

Wie kommt denn dein Oszibildchen zustande?

Außerdem solltest du erst mal nicht im AC-Bereich messen.

@Elena

Habe nochmal 2 Bildchen angehängt. Zustande kommt Bild "150 Ohm-02" 
indem ich das Signal wie aus dsem letzten Schaltplan ersichtlich an Pin 
X1 gegen GND abgenommen habe.

Wenn ich den Pfad mit dem C5 (0,1µF an GND) verbinde, ist das Bild noch 
gruseliger!

Wenn ich den 150 Ohm rausnehme und nur das DAC am Ende des letzten 10K 
Paar messe, gegen GND, dann erhalte ich ein sauberes Sinussignal s. Bild 
"R2R pur", hier dann allerdings nach Deinem posting im DC Bereich.

Bin nun ziemlich ratlos, was ich da machen soll. Das Geräusch, was der 
TDA7052 mit dem "150 Ohm auf GND" Signal am Eingang macht, ist 
traurig;-((

Gruß

Thomas

Hast du den TDA7052 oder TDA7052A?

>Bin nun ziemlich ratlos, was ich da machen soll. Das Geräusch, was der
>TDA7052 mit dem "150 Ohm auf GND" Signal am Eingang macht, ist
>traurig;-((

Hhm, du mußt irgendetwas falsch gemacht haben. Die Schaltung müßte 
funktionieren. Schau dir noch mal deine Masseführung an. Kannst du uns 
ein Layout zeigen?

C3 ist übrigens im Schaltplan verpolt!

>Es könnte entweder an deinem Aufbau liegen (schlecht verlegte
>Masseverbindungen)...

Sieht das nicht aus wie eine überlagerte HF-Schwingung? Schwingt das 
Teil? Hast du den Cap direkt über den TDA7052-Pins?

>Die Störungen könnten dann über Masse, VCC oder anders eingekoppelt
>sein.

Genau. Irgendein Massemurks...

@simon
ich habe ein velleman oszilloskop, ist kein soundkartenoszi.

Die Sache mit der Masse habe ich definitiv nicht gewußt!. Habe halt 
gedacht, Masse ist überall da wo GND dran ist ;-((
So ist das, wenn man unbeschwert von Ausbildung und Grundlagenkenntnisse 
an die Sache rangeht........

@elena
habe den TDA7052 verwendet. Massemurks ist da mit Sicherheit drin, da 
ich das Ganze erstmal auf einem Steckbrett aufgebaut habe.
Das R2R habe ich auf eine gesonderte Lochrasterplatine gelötet, um sie 
sowohl beim Steckbrett, als auch am STK500 einsetzen zu können. Somit 
kommen sehr lange Massewege zustande.

C5 ist doch bipolar, wie kann man den verpolen?
den Kerko mit0,1µF und den Elko mit 220µF (richtigrum)habe ich direkt an 
den TDA7052 gesteckt, mit ungekürzten Anschlußdrähten.......

>Allerdings nur,
>wenn man die Design-Feinheiten nicht beachtet (Sternförmige Masse am
>Chip, Abblockung und sowas).

Könnte Ihr mir einen Tipp oder ein Link geben, wo ich diese Feinheiten 
lernen kann?


Gruß

Thomas

Gruß

>C5 ist doch bipolar, wie kann man den verpolen?

Ich habe C3 gemeint, nicht C5.

>Könnte Ihr mir einen Tipp oder ein Link geben, wo ich diese Feinheiten
>lernen kann?

Das ist garnicht so schwer: Ein guter Massebezugspunkt für die digitale 
Sektion, also µC und R2R-Leiter, ist der Massepin des µC. Der 
Masseanschluß des untersten 10k Widerstands der R2R-Leiter und der 
Masseanschluß des 150R Widerstands wird mit diesem Punkt verbunden. Auch 
der Entkoppelkondensator des µC wird mit diesem Pin verbunden. (Äh, hast 
du da überhaupt einen Entkoppelkondensator über dem µC??)

Dort entsteht damit ein sternförmiger, lokaler Massepunkt. Alle Bauteile 
der R2R-Leiter müssen mit kürzesten Verbindungen mit den µC-Ausgängen 
bzw. dem Massepunkt verbunden sein, weil diese Bauteile von schnellen 
Schaltflanken durchströmt werden und enorme Störungen machen können.

Das gleiche beim TDA7052: Auch dort erzeugst du einen sternförmigen, 
lokalen Massepunkt, und zwar ebenfalls am Massepin des Chips. Dorthin 
verbindest du den Masseanschluß des Entkoppelkondensators und alle 
anderen Masseverbindungen dieses Chips.

Jetzt verbindest du diese beiden sternförmigen, lokalen Massepunkte über 
eine kurze Leitung miteinander.

Bei den jeweiligen Entkoppelkondensatoren des µC und des TDA7052 
verbindest du den positiven Anschluß jeweils direkt mit dem "+" Pin des 
Chips. Jeder Chip hat also einen eigenen Entkoppelkondensator, der 
direkt und mit kürzesten Verbindungen über seinen 
Versorgungsspannungspins hängt!

@Elena

Super! Vielen, vielen Dank für die ausführliche Anleitung!!!

Werde heute mal das Ganze neu aufbauen und die von Dir beschriebenen 
Masseverbindungen so realisiseren!



Gruß

Thomas

@Elena

ach so: Entkopplungskondensatoren hatte ich dran, jeweils 0.1µF von VCC 
zu GND bei beiden IC´s. Aber die Pfade zu den R2R Widerständen waren 
wohl definitiv zu lang.....

ja auf dem Schaltplan war der C3 falsch rum, in der Schaltung aber 
nicht..

Gruß

thomas

Hallo,

ich  habe jetzt die ganze Sache auf einer Lochrasterplatine neu 
aufgebaut.

R2R direkt an die Atmega162 Pins, Masse sternförmig an Massebezugspunkt 
von Atmega162 sowie das Selbe beim TDA7052.

Jetzt sehe ich, dass das Signal ohne Impedanzanpassung mit dem 150 Ohm 
Widerstand OK ist (Bild R2R-Masse-neu01)

Sobald aber der 150 Ohm Widerstand an die Masse (Massebezugspunkt µC) 
gesetzt wird und ich das Signal dann messe, sieht es wie in Bild 
(TDA-150-Ohm-04) aus. Jetzt kanns doch kein Masseproblem mehr sein , 
oder?

Ich habe übrigens noch drei LED s mit verbaut. Über jeweils einen 
Vorwiderstand von 22 Ohm an µC Masse von PA0 , PA1, PA2. Diese LED s 
zeigen die jeweiligen Betriebszustände an. Die können die Störungen doch 
nicht verursachen, oder?

Hinter dem DC Auskopplungskondensator (0,22µF) kommt kein Signal an. Der 
TDA 7052 schweigt.

Über den ICP1 (PE0) gebe ich mit einem Signalgenerator das 
Eingangssignal ein.

Was kann denn jetzt noch falsch sein??

Gruß

Thomas

>Sobald aber der 150 Ohm Widerstand an die Masse (Massebezugspunkt µC)
>gesetzt wird und ich das Signal dann messe, sieht es wie in Bild
>(TDA-150-Ohm-04) aus. Jetzt kanns doch kein Masseproblem mehr sein ,
>oder?

Hast du bei dieser Messung den Massepin vom Oszi ebenfalls am 
sternförmigen Massepunkt des µC angeschlossen?

>Ich habe übrigens noch drei LED s mit verbaut. Über jeweils einen
>Vorwiderstand von 22 Ohm an µC Masse von PA0 , PA1, PA2. Diese LED s
>zeigen die jeweiligen Betriebszustände an. Die können die Störungen doch
>nicht verursachen, oder?

Doch, daher können zusätzliche Störungen kommen, zumal ja recht kräftige 
Ströme durch die LEDs fließen. Wenn du ein Problem mit einer Schaltung 
hast, solltest du es nicht noch durch Hinzunahme von weiteren kritischen 
Schaltungsteilen verkomplizieren, sondern erst einmal die Hauptstörung 
beseitigen, sonst verlierts du völlig den Überblick. Also wirf die LEDs 
erst mal wieder heraus.

Mir fällt jetzt dreierlei zu deinem Problem ein:

1. Oszis, die an den PC angesschlossen werden, haben oft Probleme bei 
kleinen Meßbereichen störungsarm zu arbeiten. Es könnte also sein, daß 
ein Teil der Störungen über die Schnittstelle zum PC eingekoppelt 
werden. Ich habe ein PCS500 von Vellemann, da ist das sogar ganz extrem 
der Fall. Der 5mV-Meßbereich ist kaum zu gebrauchen.

2. Ein R2R-DAC mit einem µC aufzubauen stößt an gewisse Grenzen, weil 
dieses Teil dafür nicht konzipiert ist. Auf der Masseleitung des µC, 
also dem Draht zwischen Chip-Kristall und Lötpin gibt es eine Menge 
Störungen, die sich dem Nutzsignal überlagern. Das ist besonders bei 
einem DIL40-Gehäuse lästig, weil diese Verbindung dann besonders lang 
ist. Möglicherweise ist deine Schaltung deshalb ausgereizt. Eine 
Alternative wäre die Verwendung eines echten DACs.

3. Vielleicht ist es sinnvoller den 150R Widerstand dort ganz abzuhängen 
und stattdessen einen echten Spannungsteiler zum TDA7052 hin 
einzusetzen.

@elena

Habe noch zwei Bildchen von der Lochrasterplatine angehängt


>Hast du bei dieser Messung den Massepin vom Oszi ebenfalls am
>sternförmigen Massepunkt des µC angeschlossen?

Ja, habe ich.

Die LEDS waren im vorherigen Aufbau schon vorhanden. Hatte aber erst 
heute dran gedacht, dass diese auch eine Störungsursache sein könnte und 
sie deshalb im Schaltplan ergänzt. Aber die wegzunehmen ist kein 
Problem, werde ich mal machen. Wären da Low Power LEDs, die statt 20mA 
nur 5mA verbrauchen nicht sinnvoller?

zu 1 Das mit dem Oszi ist natürlich denkbar, dann kann ich das Signal 
halt nicht messen...;-((

zu 2 Aber warum ist das 3,3V Sinussignal so sauber und ungestört? Weil 
es aufgrund der höheren Energie weniger störanfällig ist? Oder schiebe 
ich einen großen Teil des Signales über den 150 Ohm Widerstand über 
Masse wieder in den µC?

zu 3  Wie hast Du Dir das vorgestellt? Was verstehst Du unter einem 
echten Spannungsteiler?  Würde ich gerne probieren....

Danke für Deine Antwort!


Gruß

Thomas

>Habe noch zwei Bildchen von der Lochrasterplatine angehängt

Die Verbindung von digitaler und analoger Masse ist vieeeel zu lang! 
Warum machst du da keine direkte Verbindung hin? Warum der Umweg zum 
Stecker??

>Wären da Low Power LEDs, die statt 20mA nur 5mA verbrauchen nicht
>sinnvoller?

Ja, natürlich.

>zu 1 Das mit dem Oszi ist natürlich denkbar, dann kann ich das Signal
>halt nicht messen...;-((

Ja klar, aber beim Abhängen des Oszis könnte der Ton sauberer werden und 
dein Problem eventuell verschwinden.

>zu 2 Aber warum ist das 3,3V Sinussignal so sauber und ungestört? Weil
>es aufgrund der höheren Energie weniger störanfällig ist? Oder schiebe
>ich einen großen Teil des Signales über den 150 Ohm Widerstand über
>Masse wieder in den µC?

Mach dir klar, daß du niemals die Potentiale direkt am Chip mißt, 
sondern immer nur an den Gehäuse-Pins. Für den Masseanschluß des µC 
bedeutet das, daß häßliche digitale Massestörströme über die Verbindung 
zwischen Masse vom Chip und Massepin vom Gehäuse fließen und dort eine 
Störspannung abfallen lassen. Diese Störspannung addiert sich jetzt zu 
deinem Nutzsignal. Ist diese Störspannung beispielsweise 10mVss, dann 
bedeutet das bei einem 3,3Vss Sinus einen Anteil von erträglichen 0,3% 
aber bei einem 100mVss Sinus einen Anteil von unerträglichen 10%!

>zu 3  Wie hast Du Dir das vorgestellt? Was verstehst Du unter einem
>echten Spannungsteiler?  Würde ich gerne probieren....

Statt des 150R Widerstands schaltest du einen Spannungsteiler von 10k 
und 470R nach Masse. Der TDA7052 erhält dann das Signal das am 470R 
Widerstand abfällt. Den Masseanschluß des 470R Widerstands verbindest du 
jetzt mit der analogen Masse (Massepin vom 220µF Elko). Durch Verändern 
des 470R Widerstands kannst du die Signalhöhe so anpassen, daß der 
TDA7052 nicht übersteuert.

Jetzt kannst du dem 470R Widerstand zusätzlich noch einen kleinen Cap 
parallelschalten, um hochfrequente Störungen wegzufiltern. Vielleicht 
reicht das ja schon.

@Elena

So wie Du das erklärt hast, habe ich jetzt einiges verstanden. Werde das 
so umsetzten und berichten !

Vielen Dank für Deine Geduld und Hilfe!

Gruß

Thomas

War das so gemeint?

Gruß

Thomas

C5 ist dann zuviel. Sonst stimmt es.

@Elena

Habe das so umgesetzt.

Nun ist vor dem Dc EntkopplungsCap (0,22µF) das Signal ordentlich, 
hinter dem Cap aber nix.
Der TDA bringt auch nur das Piepsen der LEDs. (habe schon low current 
leds bestellt, ohne LED sehe ich halt nicht, was der µC macht)

Ist der DC Entkopplungskondensator wirklich sooo wichtig? Wenn ich den 
überbrücke, kommt ein Signal, verzerrt zwar, aber immerhin.

Werde jetzt den 470R durch ein Poti ersetzen um mit dem Eingangssignal 
spielen zu können........


Gruß

Thomas

>Nun ist vor dem Dc EntkopplungsCap (0,22µF) das Signal ordentlich,

DAs sieht ja schon mal sehr gut aus!

>Werde jetzt den 470R durch ein Poti ersetzen um mit dem Eingangssignal
>spielen zu können........

Ich habe jetzt mal ins Datenblatt des TDA7052 geschaut. Da der TDA7052 
eine Verstärkung von 100 hat, sollte das Eingangssignal kräftig 
verkleinert werden. Mit der von mir empfohlenen Schaltung ist die 
Eingangsspannung rund 100mVss, was für den TDA7052 entschieden zu viel 
ist.

>Ist der DC Entkopplungskondensator wirklich sooo wichtig? Wenn ich den
>überbrücke, kommt ein Signal, verzerrt zwar, aber immerhin.

Im Datenblatt steht dazu nichts. Ich denke das Hauptproblem ist erst mal 
die Übersteuerung.

So. Nun gehts.

Allerdings werde ich noch etwas mit Kondensatoren rumprobieren, da das 
Eingangssignal nun zwar recht schön und regelbar ist, das Ausgangssignal 
allerdings nicht so schön, s. Bild. Hier ist der lineare 50K Potie 
vielleicht zu 15 % aufgedreht.

Einen sauberen Sinus bekommt man nur ganz am Anfang. Das ist allerdings 
dann für meine Zwecke zu schwach, da mein 8 Ohm Aktor nur leise brummt, 
aber sonst nix macht. Beim Aufdrehen dito.

Ich habe in verschiedenen Beispielschaltungen im Netz viele gesehen mit 
Poti, wenig mit DC Abblockkondensatoren. Hier ein Beispiel:

http://www.electronics123.com/s.nl/it.A/id.405/.f

Hier wird ein 2,2 µF Elko und ein 10K Poti eingesetzt......

Werde mal schauen, was ich da noch erreiche.

Gruß

Thomas

Du könntest den TDA7052 ja mit einer höheren Spannung speisen. Und/oder 
einen anderen Verstärker verwenden, den du besser kühlen kannst.

Nachtrag:

>Hier wird ein 2,2 µF Elko und ein 10K Poti eingesetzt......

Paß auf die Polung des Elkos auf!

eine höhere Speisespannung wollte ich vermeiden, da einen weitere 
Komponente, ein Funkempfangsteil, nur mit 3 Volt betrieben werden kann.

Das Ganze soll später in ein Batterie betriebenes Gerät integriert 
werden, möglichst ohne Kühlschlitze und mit langer Betriebsdauer ( LiIo 
Akku). Ein Festspannungsregler, der von beispielsweise 6V auf drei Volt 
runterregelt "frißt" ja auch wieder Strom, möchte ich nur, wenns gar 
nicht anders geht...

D-class amps sind in Dil Gehäusen kaum zu finden, ist aber einen Option 
für die mobile Variante.

Ja, ich passe auf, den Elko richtig einzusetzen;-))



Gruß

Thomas

Es läuft.
man kann den Poti nur auf ca 10 % aufdrehen, dass gerade was zu hören 
ist. Reicht jetzt erstmal. Bei vollaufgedrehtem Poti siehts dann grausig 
aus, fängt schon bei ca 30% an.

Die Low current LEDs brachten keine Verbesserung, man muss nun halt das 
Licht anmachen um zu sehen, ob sie leuchten ;-(, Werde die anderen 
wieder dranmachen.

Vielen Dank für die Hilfe!


Gruß

Thomas

>man kann den Poti nur auf ca 10 % aufdrehen, dass gerade was zu hören
>ist.

Du kannst den 470R Widerstand ja zusätzlich noch kräftig verkleinern.

>Bei vollaufgedrehtem Poti siehts dann grausig aus, fängt schon bei ca
>30% an.

Ja, weil der TDA7052 eben 100fach verstärkt. Für 3,3V Ausgangsspannung 
dürfen am Eingang grob über den Daumen nur 30mV anstehen. Tausche den 
470R Widerstand durch einen 150R Widerstand aus, dann sollte es funzen.

mach ich, danke.

@Elena

So, ich habe den 470R als Trimmer genommen und 10K davorgehängt, jetzt 
ist das Signal auf dem Oszi zumindest sauber. Wenn ich aber einen 
lautsprecher dranhänge höre ich zwar die Grundfrequenz von 65 Hz, aber 
es pfeift und piepst darüber ganz erbärmlich.

Frage:

Nachdem ich ja nun gelernt habe wie krass eine µC stört, müsste ich den 
TDA7052 räumlich vom µC entfernen? Ob ich jetzt C5 dran habe oder nicht 
macht überhaupt keinen Unterschied.......würde ein Tiefpassfilter 
irgendwas ändern,
sollte man den µC in einen Käfig sperren?...Würde eine EMV Messung hier 
nicht grausiges zeigen???

Mit dem Funkempfangsmodul, einem RMCM01 von Polar, was zusätzlich auf 
der Platine war und ein Pulssignal in ICP gespeist hat, bzw sollte habe 
ich es so gemacht: mit einem geschirmten Kabel auf eine eigene Platine 
und ca 15 cm weit weg installiert.

Solange es auf der Platine war, hat es sich sozusagen immer recht 
chaotisch durch zB Schaltströme der LEDs erregen lassen und das dann ans 
ICP geführt, sodass das Ganze sich selbst erregt hat.

Gruß

Thomas

DIL40-Gehäuse und Lochrasterkartenaufbau sind natürlich keine guten 
Voraussetzungen für einen EMV-gerechten Aufbau. Hier würde eine 
mehrlagige Platine mit einer durchgehenden Massefläche und ein µC im 
TQFP-SMD-Gehäuse erhebliche Vorteile bringen.

Die meisten Störungen rühren aber von deiner DAC-Taktrate her. Mit 
welcher Frequenz aktualisierst du die R2R-Leiter? Wenn diese Frequenz im 
hörbaren Bereich liegt, hörst du natürlich genau dort ein scharfes 
Pfeifen.

Was du brauchst, ist ein Restaurationsfilter hinter dem DAC, der aus dem 
stufigen Signal einen sauberen Sinus macht. Dazu brauchst du ein 
Tiefpaßfilter, das die Grundfrequenz des Sinus unverändert läßt, aber 
den DAC-Takt mit erheblicher Dämpfung herausfiltert. Je weiter 
Nutzsignalfrequenz und DAC-Taktfrequenz auseinanderliegen, um so 
einfacher kann dieses Filter aussehen. Deswegen arbeitet man oft mit 
Oversampling.

Danke für Deine Antwort,

der derzeitige Aufbau mit Lochraster und Dil Gehäuse ist nur der 
Prototyp, parallel arbeite ich an einer SMD Bestückungshilfe um dann im 
Reflowverfahren
auch SMD Gehäuse einsetzen zu können.

Die Frequenz ist leider sehr niedrig, also definitiv im Hörbereich, läßt 
sich aber wegen der Anforderungen der Zielfunktion nicht ändern.

hatte bei vorhergehenden Aufbauten mit Stk500 schon Tiefpässe 2, 3 
Ordnung eingesetzt. Weil das Signal in diesem Aufbau aber schon gleich 
so "schön" aussah, habe ich hier keine drin. Hol das aber jetzt 
nach.....

Im Moment gehts mir in der Hauptsache darum, das Ding zum Laufen zu 
bringen um die grundsätzliche Funktion überprüfen zu können......


Gruß

Thomas