Hallo, ich suche seit geraumer Zeit nach einem DAC, der mir möglichst
viele Kanäle zur Verfügung stellt und mir Ausgangssignale mit einer
Frequenz von min. 40kHz erzeugt (für Ultraschall-Anwendung).
Ich hatte mir folgende schon mal angeschaut:
http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX5331-MAX5333.pdf
der ist leider viel zu langsam.... kann den einzelnen Ausgang nur mit
3,125kHz aktualisieren.
http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD5372_5373.pdf
bei dem konnte ich nicht so genau herauslesen, wie schnell der ist, aber
anhand der typischen Anwendungsfälle scheint dieser auch nicht brauchbar
zu sein!?
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/dac8580.pdf
der scheint anwendbar zu sein aber es ist nur ein DAC on board. Und frag
mich, ob der dann für ein 40 kHz Signal überdimensioniert ist?
Der Max533x besteht aus einem DAC und 32 S&H-Stufen, währenddem der
AD57x aus 32 separaten DACs besteht, was ein anderes Zeitverhalten zur
Folge haben dürfte. Allerdings musst Du auch die Geschwindigkeit der
Schnittstelle berücksichtigen; wenn Du 32 16-Bit-Werte mit 40 kHz
Updaterate übertragen möchtest, ist das eine Nettodatenrate von etwas
über 20 MHz.
Zwar kann der maximale SPI-Takt 50 MHz betragen, wenn aber die typische
"Busy"-Zeit schon bei 1 µs liegt, scheint mir dieser DAC für andere als
Deine Anwendung gedacht zu sein.
mh das hab ich mir schon fast so gedacht!?!
na mal schauen wie das hinzubekommen ist!
der Einzel DAC könnte es ja aber wenn ich dann dafür 10 Dutzend DAC
brauche ist das auch ungünstig ;)
>aber wenn ich dann dafür 10 Dutzend DAC>brauche ist das auch ungünstig ;)
Da AD5372 kostet etwa 2USD/Kanal. Preislich kommst Du mit ein paar
8-Kanalern sicher nicht schlechter. In Sachen Platinenplatz vergiss
nicht Leiterbahnen und Vias um alle Signale zu einem Baustein zu
bringen.
Auch in Sachen Layout (Groundproblemem, Übersprechen) wird es
entspannter wenn nicht 32 Kanäle mit 16bit an einen Baustein müssen.
viel Erfolg
Hauspapa
Thore M. schrieb:> Hallo, ich suche seit geraumer Zeit nach einem DAC, der mir möglichst> viele Kanäle zur Verfügung stellt und mir Ausgangssignale mit einer> Frequenz von min. 40kHz erzeugt (für Ultraschall-Anwendung).
Was brauchst Du denn eigentlich?
Wieviel Kanäle, welche Frequenz genau, überhaupt Sinus und wenn ja, mit
welcher Auflösung?
Mit welchem Prozessor willst Du denn arbeiten?
Mir erscheinen Deine Anforderungen noch nicht ausgegoren zu sein.
Ian schrieb:> Was brauchst Du denn eigentlich?
ich möchte z.B. von nem FPGA Cyclone IV einige Ultraschallsignalgeber
ansteuern.
Und ich wollte schon mal im Vorwege ein paar Möglichkeiten ausloten, wie
ein Array aus Ultraschallsendern angesteuert werden kann. (also, wenn
jeder Lautsprecher einzeln angesteuert werden muss).
Jeder Sender erhält dann ein Signal mit 40kHz, das mit einem weiteren
Signal im Hörbereich moduliert ist (AM).
Ich weiss noch nicht genau, wie viele Sender letztlich verwendet werden
sollen aber es geht schon in die Richtung von 100 Stück.
Es ist dann natürlich abzuwägen, ob eine einzelne Ansteuerung sinnvoll
ist oder ob man Gruppen von Sendern gemeinsam ansteuern kann.
Die Signalverarbeitung sollte dann auf dem FPGA erfolgen. Dort werden
dann für jeden Kanal/Sender indiviudelle Signale erzeugt. Ja und um die
"rauszubringen" brauche ich halt ein paar DACs, die mir Signale mit
f=40kHz ausgeben können!
Ian schrieb:> Mir erscheinen Deine Anforderungen noch nicht ausgegoren zu sein.
stimmt die Anforderungen sind noch nicht ganz klar! Es geht mir ja
zunächst darum, mögliche Realisierungen zu finden.
Thore M. schrieb:> Es geht mir ja> zunächst darum, mögliche Realisierungen zu finden.
Gehe doch zunächst von einem idealen DAC aus und plane Deine Schaltung,
Dein Programm und schätze ab, welche Rechenleistung Du für alle
Funktionen brauchen wirst.
Ich denke, da werden sich ettliche Engpässe (Sackgassen) zeigen.
Ian schrieb:> Gehe doch zunächst von einem idealen DAC aus und plane Deine Schaltung,> Dein Programm und schätze ab, welche Rechenleistung Du für alle> Funktionen brauchen wirst.
ähhm wenn ich das auf fpga machen habe ich ja eh das meiste irgenwo
nebenläufig... als jeder channel und dac bekäme seine "eigene Hardware"?
Thore M. schrieb:> ähhm wenn ich das auf fpga machen habe ich ja eh das meiste irgenwo> nebenläufig...
Das reibt sich aber mit einem DAC wie den beiden ersten von Dir
ausgegrabenen Varianten, die nämlich haben nur eine SPI-Schnittstelle,
über die die Daten aller Kanäle übertragen werden müssen.
Thore M. schrieb:> ähhm wenn ich das auf fpga machen habe ich ja eh das meiste irgenwo> nebenläufig... als jeder channel und dac bekäme seine "eigene Hardware"?
Das mußt Du mir erklären! Die einzelnen Worte ergeben keinen Sinn.
Ian schrieb:>> ähhm wenn ich das auf fpga machen habe ich ja eh das meiste irgenwo>> nebenläufig... als jeder channel und dac bekäme seine "eigene Hardware"?>> Das mußt Du mir erklären! Die einzelnen Worte ergeben keinen Sinn.
naja wenn ich z.B. einen DAC mit 8Channels nutze kann ich die Daten über
SPI vom FPGA an den DAC senden. Sollte ich aber noch weitere DAC mit 8
Channels nutzen, weil ich z.B. 32 Signale ausgeben will, kann ich
einfach 3 weitere DAC parallel betreiben. Somit ist nur die Zeit für die
Übermittlung der SPI Daten von einmal 8 Channels kritisch!?! oder
nicht?!?
hab übrigens nun den PCM1690 mal näher ins Auge gefasst!
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/pcm1690.pdf
Thore R. schrieb:> Sollte ich aber noch weitere DAC mit 8> Channels nutzen, weil ich z.B. 32 Signale ausgeben will, kann ich> einfach 3 weitere DAC parallel betreiben.
Was geschieht, wenn Du zwei DACs parallel betreibst? Beide werden mit
den gleichen Daten beschickt -- also kannst Du den zweiten DAC auch
einfach weglassen und stattdessen den Ausgang eines DACs nutzen.
Ich glaube nicht, daß das das ist, was Du vorhast.
sagmal.. hat der da oben echt gesagt, dass er Ultraschall bei 40KHz....
Da brauch er DACs mit minimum 200kHz Samplefrequenz, um sinnvoll mit dem
FPGA rechen zu können.... (jaja.. ich weiß.. eigentlich nur 80Khz...)
Ich glaube die digitale Bandbreite sollte nochmal überdacht werden^^
Rufus Τ. Firefly schrieb:> Was geschieht, wenn Du zwei DACs parallel betreibst? Beide werden mit> den gleichen Daten beschickt
Es werden wohl auch die PWM-Einheiten oder Modulatoren mehrfach im FPGA
realisiert. Insofern macht das dann Sinn.
Ich frage mich aber, was der OP mit den Ultraschall-Sendern machen will.
Sollen die in der Phase zueinander moduliert werden, dass eine
Richtwirkung entsteht oder einfach nur der Reihe nach angesteuert?? Was
ist denn die Anwendung? Frühere Kollegen haben für die
Ultraschallanregung eines Auges - für die berührungslose Tonometrie -
einen Dickenschwinger mit >130dB Schalldruck (wenige cm Abstand) über
einen Hochspannungsverstärker (1000V Uss bis 100kHz) betrieben...
Bernhard Spitzer schrieb:> Richtwirkung entsteht oder einfach nur der Reihe nach angesteuert?? Was> ist denn die Anwendung? Frühere Kollegen haben für die> Ultraschallanregung eines Auges - für die berührungslose Tonometrie -> einen Dickenschwinger mit >130dB Schalldruck (wenige cm Abstand) über> einen Hochspannungsverstärker (1000V Uss bis 100kHz) betrieben...
Hallo,
es soll letztlich ein Array aus Piezoelektrischen Ultraschallsensoren
betrieben werden.
http://www.farnell.com/datasheets/81163.pdf
Es sollen dabei fertigungsbedingte Phasenverschiebungen zwischen den
einzelnen Sendern ausgeglichen werden. Ausserdem ist ein Erweiterung um
eine "steuerbare" Richtcharakteristik ebenfalls noch denkbar!
Die Sender haben einen Pegel von 120dB SPL in 30 cm Abstand (bei max.
20Vrms). es soll auch noch in einiger Entfernung ca. 30m in einem
konzentrierten Bereich etwas zu hören sein, daher die Arrayanordnung.
Aber ich werde mir die Sache mit den "Dickenschwingern" auch noch mal
näher anschauen!
Thore M. schrieb:> es soll letztlich ein Array aus Piezoelektrischen Ultraschallsensoren> betrieben werden.> Es sollen dabei fertigungsbedingte Phasenverschiebungen zwischen den> einzelnen Sendern ausgeglichen werden. Ausserdem ist ein Erweiterung um> eine "steuerbare" Richtcharakteristik ebenfalls noch denkbar!
Dazu brauchst du aber nicht einen DAC je US-Sender. Sondern statt dessen
je einen Phasen- und evtl. Amplitudenmodulator.
Am sinnvollsten erscheint mir ein Master-Generator für deine 40kHz
Trägerfrequenz, der Sinus- und Cosinus liefert. Dann kannst du durch
passende Addition jede Phasenlage und Amplitude erzeugen. Ob du das
jetzt analog machst oder mit 2 multiplizierenden DAC je Kanal, ist
Geschmackssache. Auf jeden Fall sinkt die Aktualisierungsrate so auf die
der Modulationsfrequenz.
XL
Axel Schwenke schrieb:> Am sinnvollsten erscheint mir ein Master-Generator für deine 40kHz> Trägerfrequenz, der Sinus- und Cosinus liefert.
d.h. ich könnte mir über 2 DAC z.B.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/dac8580.pdf
ein Sinus und Cosinus meiner Trägerfrequenz generieren?
das wäre dann mein "Master-Generator"
dann bräuchte ich nur noch einen DAC für mein Signal im Hörbereich!
und N Phasenmodulatoren, die das Sinus und Cosinus Signal des
Master-Generators zugeführt bekommen.
Gibt es solche Modulatoren als IC? ka wonach ich suchen müsste?!!?
auf jeden Fall bräuchte solch ein Gerät ja pro Ausgang 2
"Amplitudensignale" um die jeweilige Phase zu erzeugen. Danach müsste
noch das Audiosignal auf den Träger moduliert werden?
Thore M. schrieb:> Axel Schwenke schrieb:>> Am sinnvollsten erscheint mir ein Master-Generator für deine 40kHz>> Trägerfrequenz, der Sinus- und Cosinus liefert.>> d.h. ich könnte mir über 2 DAC z.B.> ein Sinus und Cosinus meiner Trägerfrequenz generieren?> dann bräuchte ich nur noch einen DAC für mein Signal im Hörbereich!
So ist die Idee.
> und N Phasenmodulatoren, die das Sinus und Cosinus Signal des> Master-Generators zugeführt bekommen.
Entweder ein Master-Signal und Phasenmodulatoren. Oder ein
Sinus/Cosinus Mastersignal, aus dem man dann per Amplitudenmodulation
die Phase gleich mit erzeugt. Stichwort: Quadraturmodulation.
http://de.wikipedia.org/wiki/Quadraturamplitudenmodulation> auf jeden Fall bräuchte solch ein Gerät ja pro Ausgang 2> "Amplitudensignale" um die jeweilige Phase zu erzeugen. Danach müsste> noch das Audiosignal auf den Träger moduliert werden?
Nö. Das Audiosignal ist die gemeinsame Komponente (für sin/cos) der
Amplitudenmodulation. Die getrennte Komponente bestimmt die
Phasenverschiebung. Moduliertes sin- und cos-Signal muß man dann nur
noch addieren und verstärken.
Noch anders: sei m(t) die Modulation und \phi der gewünschte
Phasenwinkel und sin(w) und cos(w) das Trägersignal. Dann mischt man das
Signal aus
[m(t)*sin(\phi)] * sin(w) + [m(t)*cos(\phi)] * cos(w)
Die beiden eckig geklammerten Faktoren (Wertebereich -1 .. +1) würde man
bei der Realisierung mit multiplizierenden DAC jeweils digital an die
DAC anlegen.
XL
Axel Schwenke schrieb:> [m(t)*sin(\phi)] * sin(w) + [m(t)*cos(\phi)] * cos(w)>> Die beiden eckig geklammerten Faktoren (Wertebereich -1 .. +1) würde man> bei der Realisierung mit multiplizierenden DAC jeweils digital an die> DAC anlegen.
Das hab ich mir schon so gedacht. Hatte mal ein bißchen was in MatLab
reingetickert. Und zwar habe ich ja in MatLab ein Sinus + ein Cosinus
Signal genommen und mit dem Amplitudenfaktor (beide 1/sqrt(2)) addiert
und die Phasenverschiebung liegt dann bei 45°.
Axel Schwenke schrieb:> Nö. Das Audiosignal ist die gemeinsame Komponente (für sin/cos) der> Amplitudenmodulation. Die getrennte Komponente bestimmt die> Phasenverschiebung. Moduliertes sin- und cos-Signal muß man dann nur> noch addieren und verstärken.
d.h. auf den Mastersignalen (Cos + Sin) ist schon das hörbare Signal
amplitudenmoduliert (oder besser überlagert) ?
Wenn ich dann aber den Amplitudenfaktor von z.B. 1/sqrt(2) verwende habe
ich zwar eine Phasenverschiebung von 45° (des Trägers) aber es erhöht
sich auch die Amplitude??
Und überhaupt wie sieht es aus, wenn ich eine adaptive
Richtcharakteristik wollte, die dann sehr breitbandig ist also (nicht
nur für eine Frequenz gültig), dann müsste doch jeder Frequenzbereich
für jeden US eine andere Phasenverschiebung erhalten? oder wie kann das
sonst gehen... mit Phasenmodulatoren wäre das doch eher schwierig zu
realiseren?
