Hallo Community,
ich möchte eine Schaltung aufbauen, die ein einfaches Dither-Signal
erzeugt. Das sollte möglichst ein Sinussignal sein, bei einer Frequenz
von etwa 10kHz.
Jetzt habe ich verschiedene Osziallatoren ausprobiert
(Wien-Robinson-Oszillator oder einen Quarz mit anschließendem Filter
(LTC1063)). Die meisten Aufbauten waren mir leider etwa zu wackelig, was
unter Umständen auch an dem Steckbrett liegen kann. Der Quarz samt dem
Filter führte mir noch zu viele Oberwellen und ist außerdem nur bis
knapp 5kHz sinnvoll einsetzbar gewesen.
Bei der Suche nach VCOs bin ich auf einige obsolete ICs gekommen, wie z.
B. den XR2206, der aber auch gleichzeitig teilweise als ziemlich
überholt dargestellt wird.
Mit der Info, dass sowas in modernen Aufbauen fast nur noch mit DDS
gemacht wird, komme ich nun mal hier ins Forum, weil ich DDS als zu
aufwändig empfinde (man kann mir auch gerne das Gegenteil beweisen - ich
benötige aber wirklich nur einen einfachen Sinus mit 10kHz,
weitestgehend stabil).
Gibt es denn Alternativen dazu? Im besten Fall ein VCO in einem Chip,
dem ich von außen lediglich eine Spannung gebe? Gerne auch andere
Waveform Generatoren. Ich weiß nicht, ob ich das gut beschrieben habe -
ich hoffe, es ist alles klar. Stimmt, solche wagen Formulierungen wie
"ziemlich stabil" sind hier nicht ganz so beliebt, aber die
Anforderungen an die Schaltungen sind nicht ganz so riesig und bei 10kHz
sind wir ja auch noch lange in keinem kritischen Bereich. Ich will nur
nicht, dass die ständig zwischen 9,8 und 10,2 herumwackelt!
Ich möchte hinzusagen, dass ich zwar eine Lösung mit wenig Aufwand
suche, aber dennoch nicht den Aufwand scheue, mich in unbekannte Sachen
einzulesen.
Vielen Dank und viele Grüße,
Eure Bärbel.
Bärbel G. schrieb:> weil ich DDS als zu> aufwändig empfinde
Naja, "it depends".
http://www.myplace.nu/avr/minidds/index.htm
Wenn du da noch die RS-232-Steuerung weglässt (weil du ja nur eine
feste Frequenz brauchst) und die Stromversorgung außer acht lässt
(brauchst du auch für sowas wie einen XR2206), dann ein AVR mit
Quarz + 2 Quarz-Last-Kondensatoren (du willst ja eine stabile
Frequenz haben, wenn's auf 2 % nicht ankommt, kannst du auch mit
dem internen RC-Oszillator arbeiten), ein Abblockkondensator und
ein R-2R-Widerstandsnetzwerk (gibt's als fertiges Bauteil).
Im Prinzip braucht ein DDS noch ein Antialias-Filter, aber bei
niedrigen Frequenzen und nicht so hohen Anforderungen an die
Nebenwellenfreiheit kann man hier eventuell auch drauf verzichten.
Vergleich' das mal mit dem Aufwand, den man einem XR2206 spendieren
muss.
Wenn man eine einfache µC DDS Lösung will, und keinen Quarzstabilen Takt
braucht, ginge auch noch ein Tiny261 (oder 461) als µC und das schnelle
PWM Signal als Ersatz für den DA Wandler. Über den AD Wandler Eingang
ließe sich ggf. auch ein VCO programmieren.
Ein kleiner fertiger DDS Chip wäre der AD9833. Bleibt aber das Problem
das man da auch noch einen µC oder so braucht um die Frequenz zu
programmieren.
Wenn die Anforderungen an den Sinus (Klirr) nicht so hoch sind sollte
auch der Wien Robinson Oszillator mit recht starker Nichtlinearität gut
gehen, nur als VCO mit Kapazitätsdioden wird es nicht so doll, bzw. eher
hochohmig.
Ulrich schrieb:> Ein kleiner fertiger DDS Chip wäre der AD9833. Bleibt aber das Problem> das man da auch noch einen µC oder so braucht um die Frequenz zu> programmieren.
Beim AD9833 sollte man auch die Gehäuseform beachten, nicht jeder kann
sowas löten!
Ein kompletter VCO ist im 74HC4046 oder CD4046 PLL-IC enthalten. Der
produziert allerdings am Ausgang ein Rechteck, aber am VCO-Kondensator
dürfte das etwa dreieckförmig sein. Früher gab es noch den
Dreieckgenerator NE566.
Ungefähr Dreieck geht auch mit OP als Schmitt-Trigger geschaltet, das
sind vier weitere Bauteile, 3*R 1*C.
Einen echten Sinus macht man heute einfacher digital, also
Mikrocontroller oder DDS. Statt XR2206 gab/gibt es noch MAX038 (etwas
neuer aber auch obsolet) und ICL8038 (älter). Es gab auch einen
Einchip-DDS für max. 50 kHz, den ML2035 oder ML2036, aber das ist alles
ausgestorben.
Ein RC-Oszillator wäre noch möglich, nur 5 Pins Miniaturgehäuse:
http://www.linear.com/product/LTC1799
Aber der kann anscheinend nur Rechteck, da ist nichts herausgeführt mit
Dreieck.
Um DDS wirste nicht herumkommen, am einfachsten wäre ein Tiny25/45/85
den Du mit der internen PLL auf 250kHz PWM bringst, da dann via DDS den
Sinus ausgibst und mit einem passenden Tiefpaß an Deine Notwendigkeiten
anpaßt.
Wenn Du PWM gesteuerte Filterbausteien von Maxim nimmst kannst Du
theoretisch mit zwei Bausteinen und einer Batterie eine ganz kleinen
Sinusgenerator bauen.
Aus der C-Mos Serie gibt es ein IC welches direkt den Treiber für einen
Quarzoszillator und einen vielstufigen Frequenzteiler mit teilweise
Anzapfungen beherrbergt. Man könnte einen 2,048MHz Quarz oder ähnliches
direkt anschliessen, und die Gewünschte geteilte Frequenz abgreifen.
Das Ausgangssignal ist rechteckig, welches man mit einen Tiefpass
höherer Ordnung oder einen Schwingkreis in eine Sinus umwandeln müsste.
Alternativ einen 1MHZ Quarzoszillator und eine 74LS490 . Das sind zwei
Teiler / 10.
Damit kommt man auch mit wenig Aufwand auf 10KHz. Auch hier muss man
noch filtern.
Beide haben den Vorteil. das die Frequenz stabil ist und nicht jittert.
Man könnte sich einen einfachen DDS Synthesizer mit einen R2R Netzwerk
und einen Cmos-Schalter IC sogar selbst bauen. Eventuell reichen sogar 4
Bit.
Ralph Berres
Ralph Berres schrieb:> Man könnte sich einen einfachen DDS Synthesizer mit einen R2R Netzwerk> und einen Cmos-Schalter IC sogar selbst bauen.
Da ist aber Jesper Hansens MiniDDS mit einem ATtiny2313 letztlich
weniger Aufwand.
Hallo ihr Lieben,
also erst mal recht vielen Dank für die ganzen Antworten. So, wie es
scheint, ist es tatsächlich doch gar nicht so arg kompliziert, sich mit
einer DDS auseinanderzusetzen. Der Ansatz in dem ersten Post von Jörg
Wunsch gefällt mir eigentlich recht gut. Für meine Anforderungen ist der
Aufwand gerade richtig.
Ansonsten werde ich wohl noch mal diese App Note durcharbeiten.
alesi schrieb:> oder diese AppNote Sine Wave Generation Techniques>> http://www.ti.com/lit/an/snoa665b/snoa665b.pdf
Dort gibt es in Figure 11 und 12 zwei Aufbauten, die ich sicherlich auch
mal schnell auflöten kann, weil die Bauteile ja auch schnell besorgt
sind. Das werde ich wohl mal tun, während ich mir die Bauteile für die
DDS bestelle.
Super. Vielen Dank und bis bald.
Eure Bärbel.
Bärbel G. schrieb:> Dort gibt es in Figure 11 und 12 zwei Aufbauten, die ich sicherlich auch> mal schnell auflöten kann, weil die Bauteile ja auch schnell besorgt> sind.
Das "sine shaping" von Abbildung 11 ist vom Prinzip her ähnlich zu
dem, was ein XR2206 oder MAX038 auch tun, nur das diese da etwas mehr
Aufwand getrieben haben (ich glaube, je 4 Dioden pro Halbwelle, die
dann an einen Spannungsteiler gehen). Der sich ergebende Klirrfaktor
ist aber selbst bei einem MAX038 nicht so berauschend.
Jörg Wunsch schrieb:> Das "sine shaping" von Abbildung 11 ist vom Prinzip her ähnlich zu>> dem, was ein XR2206 oder MAX038 auch tun, nur das diese da etwas mehr>> Aufwand getrieben haben (ich glaube, je 4 Dioden pro Halbwelle, die>> dann an einen Spannungsteiler gehen). Der sich ergebende Klirrfaktor>> ist aber selbst bei einem MAX038 nicht so berauschend.
Diese hier genannten rein analogen Generatoren sind auch nicht
sonderlich frequenzstabil. Da ist es schon sinnvoll die Frequenz aus
einen Quarz abzuleiten.
Der erreichbare Klirrfaktor bei dem XR2206 und ICL8038 liegt bei etwa
0,5%.
Für viele Anwendungen wäre das ausreichend. Ein DDS mit 8bit
Amplitudenauflösung ist da auch nicht viel besser.
Stellt sich die Frage ob für Bärbel ein Klirrfaktor von 0,5% ausreichend
ist. Ich vermute mal ja.
Ralph Berres
Jörg Wunsch schrieb:> Bärbel G. schrieb:>> Dort gibt es in Figure 11 und 12 zwei Aufbauten, die ich sicherlich auch>> mal schnell auflöten kann, weil die Bauteile ja auch schnell besorgt>> sind.>> Das "sine shaping" von Abbildung 11 ist vom Prinzip her ähnlich zu> dem, was ein XR2206 oder MAX038 auch tun
Oh siehste mal, das wusste ich gar nicht. Aber schade, dass sie, wie
Ralph sagt, nicht sonderlich frequenzstabil sind. Ich bestelle jetzt die
Bauteile für die DDS.
Ralph Berres schrieb:> Stellt sich die Frage ob für Bärbel ein Klirrfaktor von 0,5% ausreichend> ist. Ich vermute mal ja.
Ich vermute das auch. Ich benötige eher eine stabile Frequenz als einen
geringen Klirrfaktor. Und 0,5% sollte ausreichen. Ich hatte
Testaufbauten gemacht, bei denen ich die Oberwellen fast zählen konnte.
Von daher wäre das ein großer Fortschritt.
Hi,
Jörg Wunsch schrieb:> http://www.myplace.nu/avr/minidds/index.htm
diese miniDDS sieht wirklich toll aus. Ich würde das auch mal probieren.
Was ich leider gerade nicht erkennen kann, ist die Frage, ob das nur mit
angestecktem RS232 funktioniert. Den Shutdown in der Spannungsversorgung
könnte man ja entfernen, dann würde der ATtiny nicht ausgehen in der
Zeit, während kein RS232-Stecker angeschlossen ist.
Aber funktioniert das denn dann noch? Ich habe bis jetzt immer über die
ISP-Schnittstelle und noch nie mit RS232 programmiert. Wenn ich die
abziehe, bleibt das Programm ja oben. Hier hat es den Anschein, dass das
nur funktioniert, wenn ich die Verbindung zum Rechner hergestellt habe.
Täusche ich mich und funktioniert das auch nach einmaliger
Programmierung noch?
as-as-df schrieb:> Was ich leider gerade nicht erkennen kann, ist die Frage, ob das nur mit> angestecktem RS232 funktioniert.
Mit der Original-Firmware von Jesper wird die RS-232 zum Steuern
des DDS (Frequenz) benötigt. Aber man kann die Firmware ja
ändern. Insbesondere eine Festfrequenz sollte gar kein Problem
sein.
> Ich habe bis jetzt immer über die> ISP-Schnittstelle und noch nie mit RS232 programmiert
Die Firmware programmieren musst du natürlich auch hier über ISP.
Hallo!
as-as-df schrieb:
> Was ich leider gerade nicht erkennen kann, ist die Frage, ob das nur mit> angestecktem RS232 funktioniert.
Das Original startet nach dem Einschalten mit 1 kHz Sinus. Dies ist im
Quelltext so vorgegeben. Die Quelle liegt aber offen, so dass man seine
eigenen Vorstellungen - auch die Anpaasung an den vorhandenen Quarz -
selbst machen kann. Nur wenn im laufenden Betrieb Kurvenform oder
Frequenz variiert werden soll, ist die serielle Schnittstelle nötig.
Dann ist man aber nicht mehr ganz so frei mit der Quarzwahl!
Route 66 schrieb:> Nur wenn im laufenden Betrieb Kurvenform oder> Frequenz variiert werden soll, ist die serielle Schnittstelle nötig.
Wobei man das sicher auch durch andere Schnittstellen ersetzen kann,
bspw. Umschaltung zweier Frequenzen über einen Schalter an einem Pin.
Hallo!
Das geht nur in der Startphase oder über einen INT. Wenn die DDS erst
mal rennt, macht der Prozessor nichts Anderes (9 Takte Loop). Es ist
natürlich auch möglich, die gesamte Software umzustellen, auch weil es
hier ja nur um 10 kHz geht.
Route 66 schrieb:> Das geht nur in der Startphase oder über einen INT.
Ja, ein pin-change interrupt sollte doch dafür geeignet sein. Hatte
der alte AT90S2313 nicht, aber der Nachfolger ATtiny2313 hat sowas.
Aber das ist jetzt schon ziemlich weit weg von Bärbels ursprünglicher
Frage, zumal sie ja eine Festfrequenz von 10 kHz braucht und sonst
nichts.
Jörg Wunsch schrieb:> Aber das ist jetzt schon ziemlich weit weg von Bärbels ursprünglicher> Frage, zumal sie ja eine Festfrequenz von 10 kHz braucht und sonst> nichts.Bärbel G. schrieb:> ich möchte eine Schaltung aufbauen, die ein einfaches Dither-Signal> erzeugt.
Ein wenig mehr ist ein Dither-Signal schon.
Jürgen schrieb:> Bärbel G. schrieb:>> ich möchte eine Schaltung aufbauen, die ein einfaches Dither-Signal>> erzeugt.>> Ein wenig mehr ist ein Dither-Signal schon.
Das muss Bärbel dann schon selbst wissen, was sie will:
Bärbel G. schrieb:> Das sollte möglichst ein Sinussignal sein, bei einer Frequenz> von etwa 10kHz.
Hallo,
Jürgen schrieb:> Ein wenig mehr ist ein Dither-Signal schon.
Oh, bestimmt. Allerdings suchte ich nur einen Namen für mein zu
erzeugendes Signal. Dither fand ich äußerst wohlklingend und was es sein
soll, beschrieb ich ja.
Und ja, ich benötige im Grunde recht wenig Schnickschnack. Ich fand noch
weitere Schaltungen, die auf dem oben genannten von Jesper aufbauen. Ich
denke, wenn es läuft, kann ich das ja auch mal hier posten. Dauert
sicherlich noch ein wenig :)
Danke für Alles!
