Sinus mit DDS erstellt - geht nicht über 400 hz

[Martin (Gast)]

Hallo Leute,

folgendes Problem: ich habe einen Sinus mit DDS erstellt und je nach 
Veränderung des IR1-Wertes ändert sich die Frequenz.

Leider ist bei 400 HZ Schluss - Wenn ich den IR1 noch kleiner setze, 
ändert sich der Sinus nicht mehr, habe es mit einem Oszilloskop 
nachgemessen.


Hat jemand eine Idee, woran das liegt?

Gruß, Martin

[Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator)]

Martin schrieb:
> Hat jemand eine Idee, woran das liegt?
Klar: du mußt den Increment in Zeile 42 ändern.

Auf Deutsch: woher soll denn irgendwer irgendwas wissen?
Keiner kennt deine Hardware oder dein Programm.

[Purzel H. (hacky)]

Wir haben zufaelligerweise genau dieselbe Schaltung vor uns liegen und 
erreichen aber 650Hz. Waere das genuegend ?

[spess53 (Gast)]

Hi

>Leider ist bei 400 HZ Schluss - Wenn ich den IR1 noch kleiner setze,
>ändert sich der Sinus nicht mehr, habe es mit einem Oszilloskop
>nachgemessen.

Dann hast du etwas falsch gemacht.

MfG Spess

[Martin (Gast)]

ich  war  das  nicht,  ist nen  anderer  Martin

[Martin (Gast)]

Hier ist mein Quelltextauszug:

#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
#include <stdio.h>
#include "D:\lcd.h"

const uint8_t sinustabelle[256] = //HexaWerte = 8 Bit; Anzahl der Tabellenwerte:256
{
0x80,0x83,0x86,0x89,0x8C,0x8F,0x92,0x95,
0x98,0x9C,0x9F,0xA2,0xA5,0xA8,0xAB,0xAE,
0xB0,0xB3,0xB6,0xB9,0xBC,0xBF,0xC1,0xC4,
0xC7,0xC9,0xCC,0xCE,0xD1,0xD3,0xD5,0xD8,
0xDA,0xDC,0xDE,0xE0,0xE2,0xE4,0xE6,0xE8,
0xEA,0xEC,0xED,0xEF,0xF0,0xF2,0xF3,0xF5,
0xF6,0xF7,0xF8,0xF9,0xFA,0xFB,0xFC,0xFC,
0xFD,0xFE,0xFE,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,
0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,0xFE,
0xFD,0xFC,0xFC,0xFB,0xFA,0xF9,0xF8,0xF7,
0xF6,0xF5,0xF3,0xF2,0xF0,0xEF,0xED,0xEC,
0xEA,0xE8,0xE6,0xE4,0xE2,0xE0,0xDE,0xDC,
0xDA,0xD8,0xD5,0xD3,0xD1,0xCE,0xCC,0xC9,
0xC7,0xC4,0xC1,0xBF,0xBC,0xB9,0xB6,0xB3,
0xB0,0xAE,0xAB,0xA8,0xA5,0xA2,0x9F,0x9C,
0x98,0x95,0x92,0x8F,0x8C,0x89,0x86,0x83,
0x80,0x7C,0x79,0x76,0x73,0x70,0x6D,0x6A,
0x67,0x63,0x60,0x5D,0x5A,0x57,0x54,0x51,
0x4F,0x4C,0x49,0x46,0x43,0x40,0x3E,0x3B,
0x38,0x36,0x33,0x31,0x2E,0x2C,0x2A,0x27,
0x25,0x23,0x21,0x1F,0x1D,0x1B,0x19,0x17,
0x15,0x13,0x12,0x10,0x0F,0x0D,0x0C,0x0A,
0x09,0x08,0x07,0x06,0x05,0x04,0x03,0x03,
0x02,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,
0x02,0x03,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,
0x09,0x0A,0x0C,0x0D,0x0F,0x10,0x12,0x13,
0x15,0x17,0x19,0x1B,0x1D,0x1F,0x21,0x23,
0x25,0x27,0x2A,0x2C,0x2E,0x31,0x33,0x36,
0x38,0x3B,0x3E,0x40,0x43,0x46,0x49,0x4C,
0x4F,0x51,0x54,0x57,0x5A,0x5D,0x60,0x63,
0x67,0x6A,0x6D,0x70,0x73,0x76,0x79,0x7C,
};

void initialisierung()
{
ICR1=0x3E8; //1000 als Hexazahl (Bis wohin gezählt wird); Je kleiner, desto höher die Frequenz


TCCR1A=(1<<WGM11);
TCCR1B=(1<<WGM13) | (1<<WGM12) | (1<<CS10) ; 
//WGM  : Fast PWM mit ICR1-Wert; Fast PWM: Zähler geht auf Null, sobald ICR1 erreicht wird.
TIMSK=(1<<TICIE1); // Interrupt wird ausgelöst, wenn ICR1 erreicht wird; Löst Timer_CAPT_vect aus.

}

ISR(TIMER1_CAPT_vect) //Timer-Interrupt-Routine, wird ausgelöst, wenn ICR1 erreicht wird.
{
  static uint8_t sinus_zaehler=0; //Gibt an, welche Position im Sinus ausgegeben wird.

  PORTC &=~(0x0F); //C0 - C3 werden auf 0 gesetzt.
  PORTC |= (sinustabelle[sinus_zaehler])&(0x0F); //Wert sinus_zaehler in sinustabelle mit der Maske 0x0F und-verknüpft,
                           //damit nur die Werte C0-C3 verwendet werden.

  PORTB &=~(0x3C); //B2 - B5 werden auf 0 gesetzt.
  PORTB |= (sinustabelle[sinus_zaehler]>>2)&(0x3C);//Wert sinus_zaehler in sinustabelle wird um zwei Stellen nach rechts verschoben, 
                           //und anschließend mit der Maske 0x3C und-verknüpft,
                               //damit nur die Werte B2-B5 verwendet werden.

  sinus_zaehler++; //Inkrementierung der Sinus-Position
}


int main(void)

{
char run=1;

DDRC= (1<<PINC0) | (1<<PINC1) | (1<<PINC2) | (1<<PINC3);
DDRB= (1<<PINB2) | (1<<PINB3) | (1<<PINB4) | (1<<PINB5);
DDRD= (1<<PIND3);

PORTD |= (1<<PIND3); // Stromversorgung für Operationsverstärker

initialisierung(); //Aufruf der Funktion "initialisierung"



sei(); // Globale Interrupts aktivieren

while(run) // Endlosschleife
{
}

}

Den Sinus erzeuge ich mit je 4 Pins von Port B % C.

[spess53 (Gast)]

Hi

Mach dich erst mal über DDS schlau:

http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/MT-085.pdf

http://www.analog.com/static/imported-files/tutorials/450968421DDS_Tutorial_rev12-2-99.pdf

MfG Spess

[Knut (Gast)]

Ich habe dieses Problem auch. Bei mir war allerdings schon bei ~110Hz 
Schluss. Ich hatte damals ~ 190 Werte in meiner Tabelle. Ich habe um 
höhere Frequenzen zu erreichen einfach weniger Werte genommen. Wenn man 
mal überlegt, liegt die Interrptfrequenz bei 100 Werten mal 200Hz schon 
bei 20kHz(!). Das is ne Menge. Ich habe einen Mega128 @ 16MHz verwendet.
Heute würde ich einen XMega vorziehen, der dürfte dank DMA schneller 
sein.

Es liegt also daran, dass der AVR zu langsam ist, bzw. du nicht mehr 
Werte in dieser Zeit ausgeben kannst. Ist also ein Problem mit der 
Rechenleistung!

Sollte ich mit meiner Vermutung falsch liegen, wäre ich auch an einer 
Lösung interessiert.




Gruß
Knut

[Knut (Gast)]

Ich habe die Werte damals über PWM + Filter ausgegeben, klappte super!
Aber R2R geht ebensogut!



Knut

[Martin1 (Gast)]

Also  ich versteh  den Code zwar  nicht ohne stundenlanges Nachdenken, 
aber ich rate mal dass Du die Tabelle  Wert  für Wert ausliest  mit 
unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

Das sagt   mir dass Du  noch  nie vom Abtasttheorem gehört hast.
Du kannst in der Tabelle Werte überspringen, das gibt  dann immer noch 
einen Sinus.  Nach  oben Schluss ist dann wenn Du  pro Sinusperiode  nur 
noch 2 Stützpunkte  hast.

Andererseits:  was Du da machst  ist  zwar  ein digital erzeugter Sinus, 
aber nicht DDS.

DDS  nimmt  einen  schnellen Sinus, haut den auf nen schnellen DAC, 
dann wird das ganze  noch etwas tiefpassgefiltert, und fertig.

Eine  PWM  im  Signalpfad  zu haben  (als Ersatz  für einen schnellen 
DAC)  bremst  alles um den Faktor  100 runter.  Macht irgendwie  keinen 
Sinn.

Meine Empfehlung:  Bau  Dir einen  2. Ordnung   digitalen Delta Sigma 
Modulator,  füttere ihn mit einem 8bit Sinus, der Delta Sigma macht 
daraus  4bit,  und mit den 4bit gehst Du auf einen externen  R2R DAC 
plus  Tiefpassfilter. Der DAC  arbeitet dann mit 2MHz, und DU kommst 
locker mit Deinem Sinus  auf  100-200kHz.


Noch Fragen?

[Knut (Gast)]

Martin1 schrieb:
> DDS  nimmt  einen  schnellen Sinus
Was unterscheidet denn einen schnellen Sinus von einem langsamen 
Sinus???
Doch eigentlich nur die Periodendauer. Die ist abhängig, wie schnell die 
Werte ausgelesen werden.

> Eine  PWM  im  Signalpfad  zu haben  (als Ersatz  für einen schnellen
> DAC)  bremst  alles um den Faktor  100 runter.
Kannst du das näher Erleutern?


Gruß
Knut

[Helmut S. (helmuts)]

@Martin

DDS geht so:
Du definierst einen Phasenakkumulator mit z. B. 16bit.
Du setzt die Interruptrate mittels Timer auf z. B. 65536Hz.
Es ginge natürlich auch jede andere Frequenz, aber damit
bekommst du so schön 1Hz Auflösung. Die oberen 8bit deines
Akkumulators nimmst du zum Adressieren der Sinustabelle.

Auflösung:
65536Hz/65536 = 1Hz
Die 65536 ist deine Akkumulatorgröße.

Wenn du jetzt 10Hz haben willst, dann addierst du jedesmal 10 zum 
Akkumulator.

freq=10
phase=0


ISR:
phase = phase+freq
Mit den oberen 8 bits vom Accu addressierst du deine Sinustabelle.
ISR Ende


Wenn du 100Hz haben willst, dann einfach
freq=100



Am Ausgang der DDS brauchst du in Hardware ein Filter höheren Grades.

[Martin1 (Gast)]

@Knut

Ein langsamer Sinus  ist einer  dessen sämtliche Oberwellen durch das 
nachgeschaltete  Tiefpassfilter rutschen.

Bei einem  4bit R2R DAC generierten Sinus sollte man  die Oberwellen 
wohl  besser wegfiltern,  das klappt schlecht wenn der Sinus  zu 
niederfrequent ist.

[peter (Gast)]

Hallo,
Ich habe folgenden DDS Generator nach gebaut.Habe mir ein 25khz sinus 
generiert. http://www.scienceprog.com/avr-dds-signal-generator-v20/

kann mir einer erklären was genau das Widerstandsnetzwerk am Ausgang 
macht.
Ich weiss zwar das eine Digital analog wandlung ist, aber wie genau 
funktioniert das.

[Markus B. (mbp-bayern)]

Erklärungen:

http://www.mikrocontroller.net/articles/DDS

http://www.mikrocontroller.net/articles/DA-Wandler

MFG:MBP

[Jobst M. (jobstens-de)]

Martin1 schrieb:
> Ein langsamer Sinus  ist einer  dessen sämtliche Oberwellen durch das
> nachgeschaltete  Tiefpassfilter rutschen.

Ein Sinus hat keine Oberwellen. Du mußt nur alles oberhalb fs/2 
wegfiltern.

Die Störungen, die Du aufgrund fehlender Spannungsauflösung hast, sind 
keine Oberwellen. Wenn Du die beseitigen möchtest, solltest Du über ein 
16-Bit-System nachdenken.

Mit einem ATmega168 schafft man im übrigen bis zu 500kHz Signalfrequenz 
bei 8 Bit Auflösung.

Ach ja: Du solltest unbedingt dafür sorgen, das alle Bits gleichzeitig 
am DA-Wandler ankommen.


Gruß

Jobst

[peter (Gast)]

@MBP
Dankeschön!

[peter (Gast)]

@MBP
also habe ich einen 8bit AD Wandler oder?

[Herbert (Gast)]

DA-Wandler

[peter (Gast)]

Ja meine Ich ja einen DA - Wandler.
Anstatt das Widerstandsnetzwerk zu benutzen, kann doch bestimmt 
DA-Wandler ICs benutzen oder ?

[Jobst M. (jobstens-de)]

DA-Wandler-ICs sind zur DA-Wandlung gänzlich ungeeignet. Deshalb heißen 
die so.


Gruß

Jobst

[Helmut S. (helmuts)]

Die D/A-Wandler ICs sind natürlich viel genauer als sowas selbst 
gebautest. Allerdings kosten schnelle D/A-Wandler dann auch etwas mehr 
als dein Mikroprozessor.

[Markus B. (mbp-bayern)]

peter schrieb:
> Ja meine Ich ja einen DA - Wandler.
> Anstatt das Widerstandsnetzwerk zu benutzen, kann doch bestimmt
> DA-Wandler ICs benutzen oder ?

Hallo Peter,

Das ist eine Frage des Typs des DA-Wandlers;
Die Auflöung ist wohl weniger bedeutend als die Geschwindigkeit,
wenn es ein Funktionsgenerator werden soll.

Geschwindikeit:
Insbesondere die, in welcher die Digital-Daten an den Wandler kommen.

Ein 8 Bit R2R-DAC dierekt am µc ist einfach und sehr schnell 
anzusteuern:
Ein Byte 1:1 an den Port und der neue Analogwert pendelt sich sogleich 
ein.

Mit SPI oder TWI (I2C) musst Du ersteinmal serielle Kommunokation
vorbereiten und ablaufen lassen,
ehe die Daten zu analog umgesetzt werden.
TWI ist im übrigen meist noch langsamer als SPI.

Wenn Du allerdings nur NF-Audio erzeugen möchtest,
so kann ich mir vorstellen,
dass Du sogar mit einem TWI-Typ noch zu einem Ergebniss kommst.

MFG:MBP
Markus.

[Michael (Gast)]

peter schrieb:
> Anstatt das Widerstandsnetzwerk zu benutzen, kann doch bestimmt
> DA-Wandler ICs benutzen oder ?

Wenn du hohe Frequenze erzeugen willst, verringserst du durch zusätzlich 
Zeit, die du brauchst, um die Daten zum DAC zu übertragen, deine obere 
Grenzfrequenz.

Probier mal den miniDDS von Jesper mit 8-Bit R2R DA-Wandler (bis 
200..300 kHz je nach Quarz, Zykluszeit 9 Take auf ATmega8)
http://www.myplace.nu/avr/minidds/index.htm

[Rudi D. (rulixa)]

Michael schrieb:
> peter schrieb:
>> Anstatt das Widerstandsnetzwerk zu benutzen, kann doch bestimmt
>> DA-Wandler ICs benutzen oder ?
>
> Wenn du hohe Frequenze erzeugen willst, verringserst du durch zusätzlich
> Zeit, die du brauchst, um die Daten zum DAC zu übertragen, deine obere
> Grenzfrequenz.
>
> Probier mal den miniDDS von Jesper mit 8-Bit R2R DA-Wandler (bis
> 200..300 kHz je nach Quarz, Zykluszeit 9 Take auf ATmega8)
> http://www.myplace.nu/avr/minidds/index.htm

Hab mit Hilfe von Jesper das folgende gebaut:
http://www.elo-web.de/f-drabek
Habe absichtlich eine höhere Zykluszeit gewählt. Warum steht im Artikel.

[S. T. (cmdrkeen)]

es soll auch parallel angesteuerte DACs geben

[Jobst M. (jobstens-de)]

Rudi D. schrieb:
> http://www.elo-web.de/f-drabek

'Die modernste Art von RC-Generatoren ist zweifellos die Synthese mit 
einem digitalen Signalprozessor.'

... ist dann nur kein RC-Generator mehr ...


Rudi D. schrieb:
> Warum steht im Artikel.

Und Du erwartest nun, daß die Leute Deinen Artikel kaufen?


Gruß

Jobst

[Jobst M. (jobstens-de)]

S. T. schrieb:
> es soll auch parallel angesteuerte DACs geben

DAC080x z.B. 
http://www.reichelt.de/ICs-CA-ISD-/DAC-0808-LCN/index.html?;ARTICLE=7027
oder PCM54 ;-)


Gruß

Jobst

[Rudi D. (rulixa)]

Jobst M. schrieb:
> Rudi D. schrieb:
>> http://www.elo-web.de/f-drabek
>
> 'Die modernste Art von RC-Generatoren ist zweifellos die Synthese mit
> einem digitalen Signalprozessor.'
>
> ... ist dann nur kein RC-Generator mehr ...
>
>
> Rudi D. schrieb:
>> Warum steht im Artikel.
>
> Und Du erwartest nun, daß die Leute Deinen Artikel kaufen?
>
>
> Gruß
>
> Jobst

Der Artikel kostet natürlich nichts.
Er ist auch noch bei elektronik-labor.de gelistet.

[Markus B. (mbp-bayern)]

Rudi D. schrieb:
> Der Artikel kostet natürlich nichts.
> Er ist auch noch bei elektronik-labor.de gelistet.

aber dort gut versteckt...

--> Alle Artikel im Überblick.
--> 17.11.10: AVR-Controller: DDS-Generator

MFG:MBP

[Jobst M. (jobstens-de)]

Markus B. p. schrieb:
> --> 17.11.10: AVR-Controller: DDS-Generator

http://elektronik-labor.de/AVR/DDSGenerator.htm


Gruß

Jobst

[Markus B. (mbp-bayern)]

Jobst M. schrieb:
> Markus B. p. schrieb:
>> --> 17.11.10: AVR-Controller: DDS-Generator
>
> http://elektronik-labor.de/AVR/DDSGenerator.htm
>
>
> Gruß
>
> Jobst

Hallo Jobst,

da ich mir nicht durchgelesen habe,
ob der Seitenbetreiber direkte Links auf Unterseiten möchte oder 
nicht,
daher habe ich nur eine "Wegbeschreibung" geliefert.

MFG:MBP

[Jobst M. (jobstens-de)]

Markus B. p. schrieb:
> ob der Seitenbetreiber direkte Links auf Unterseiten möchte

Ich habe nichts gegenteiliges gefunden ...


Gruß

Jobst

[peter (Gast)]

mbp schrieb:
> Ein 8 Bit R2R-DAC dierekt am µc ist einfach und sehr schnell
anzusteuern:
Ein Byte 1:1 an den Port und der neue Analogwert pendelt sich sogleich
ein

Kann jemand den Typ eines solchen R2R-DAC sagen?

[Simon K. (simon)]

peter schrieb:
> Kann jemand den Typ eines solchen R2R-DAC sagen?

Meinst du das jetzt ernst?

[Karl H. (kbuchegg)]

Simon K. schrieb:
> peter schrieb:
>> Kann jemand den Typ eines solchen R2R-DAC sagen?
>
> Meinst du das jetzt ernst?

Vielleicht ist ja auch Google kaputt?

Edit: nein, habs grad probiert. Google geht noch.

[peter (Gast)]

R2R-DAC habe ich natürlich schon gefunden. aber ich hätte gerne einen 
den man wie erwähnt 1:1 an das Port anschließen kann.

[hans (Gast)]

Da gab es mal die ZN42x-Familie. Teilweise noch erhältlich?

Hier z.B. 8-Bit DA ohne Latch:

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/83179/ETC/ZN429.html

hans

[Rudi D. (rulixa)]

peter schrieb:
> R2R-DAC habe ich natürlich schon gefunden. aber ich hätte gerne einen
> den man wie erwähnt 1:1 an das Port anschließen kann.

Warum schaust du dir nicht die Lösung von mir an ?
Du brauchst nur eng tolerierte Widerstände und sonst nichts.

[Jobst M. (jobstens-de)]

peter schrieb:
> Kann jemand den Typ eines solchen R2R-DAC sagen?

Ich weiß zwar nicht, ob es nun ein R2R oder ein DAC mit gewichteten 
Widerständen ist, für die Anwendung ist das aber auch egal. Auf jeden 
Fall habe ich viel weiter oben schon einen genannt - sogar mit Link ...

Wozu antwortet man eigentlich?

[Helmut S. (helmuts)]

Hier wär mal ein 8bit-DAC der nur +5V Versorgung braucht. Den gibts 
übrigens bei Reichelt.
http://www.analog.com/static/imported-files/Data_Sheets/AD557.pdf

[spess53 (Gast)]

HI

CSD hat auch reine R2R-Widerstandsnetzwerke.

MfG Spess

[Rudi D. (rulixa)]

spess53 schrieb:
>
> CSD hat auch reine R2R-Widerstandsnetzwerke.

Das 1k Netzwerk ist zwar billig aber nicht so gut geeignet für direkte 
Anschaltung an Ports.
Die 10k Variante kann man IMHO mit genauen Widerständen aus der 
Schatzkiste billiger herstellen. Wenn man die nicht hat, dann das 10k 
Netzwerk kaufen, denke ich. Oder Widerstände ausmessen, was ja immer 
geht.

[peter (Gast)]

Hallo,
ich habe mir jetzt eien DAC 0808LCN besorgt.
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet2/8/0iff6chuycj3uriy0x2ls8p5cwfy.pdf

nur weiss ich jetzt genau wie ich den anschließen muss. Digital in 
Inputs müsste ich ja 1:1 an mein PORTA anschließen können(PA0 -> A1,PA1 
-> A2, usw.).
Nur was ist mit VCC,Vref+,Vref- und VEE ich weis, dass es schon mehrere 
Beiträge zu diesem Thema gibt. Aber eine Antwort konnte ich daraus nicht 
gewinnen.

Wäre nett wenn ihr mir nochmal weiterhelfen könntet.
Gruß Peter

[chris (Gast)]

Teilweise günstige DACs:
Beitrag "16bit DAC für MC-Audioanwendungen?"

[Markus B. (mbp-bayern)]

peter schrieb:
> Nur was ist mit VCC,Vref+,Vref- und VEE

Datenblatt:
Seite 4

Typical Application

MFG:MBP

[Helmut S. (helmuts)]

Schaltbild Figure1
http://www.datasheetcatalog.org/datasheet/nationalsemiconductor/DS005687.PDF

Der DAC0808 braucht -15V. Wenn du die nicht hast, vergiss ihn

[peter (Gast)]

habe jetzt die schaltung nach figure 9 aufgebaut. nur das ich Vs 
weglassen habe.
ich will ja ein 22khz sinussignal erzeugen, nur ausgang ausgang bekomme 
jetzt 3MHZ sinussignal. habe ich irgendwie ein Frequenzbeschleuniger 
gebaut? weiß jemand woran das liegen könnte?

[BlaBliBlub (Gast)]

ne ein Schwingkreis :-)

[peter (Gast)]

wie kann ich dem entgegenwirken?

[rulixa (Gast)]

Ich verstehe ja nicht, warum du nicht aus Widerständen ein R2R Netzwerk 
an einem Port anhängst.
Da kann nichts passieren. Es ist einfach nur passiv.

[Rudi D. (rulixa)]

das Schaltbild dazu