Forum: Projekte & Code Funktionsgenerator mit XR2206 und AVR ATmega48


von Guenter B. (gooofy)


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Entstanden aus dem Wunsch, mehr ueber analoge Elektronik zu lernen ist 
dieses Projekt: Ein XR2206 basierter Funktionsgenerator, gesteuert mit 
einem ATmega48, der auch gleich als Frequenzzaehler dient und eine 
LCD-Anzeige treibt.

Besonderheiten:

- Sinus, Dreieck und Rechteck Signale koennen erzeugt werden, alle mit 
gleicher (einstellbarer) Amplitude und einstellbarem Offset.
- Lineare Frequenzeinstellung
- Frequenzbereiche werden umgeschaltet per Analog-MUX
- Frequenzbereich ca 100Hz - 750kHz
- Ausgangssignal bis ca +-12V

Homepage zum Projekt:

https://sites.google.com/site/guenterbartsch/home/xr2206-based-function-generator

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Für ein Erstlingswerk eine tolle Sache, Guenter,

für erste Versuche ist das mehr als ausreichend.

Später wird auch Dir selbst einfallen, was Du besser hättest machen 
können. Soll selbst Picasso so gegangen sein.

Ciao
Wolfgang Horn

von St. Nikolaus (Gast)


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Wolfgang Horn schrieb:
> Später wird auch Dir selbst einfallen, was Du besser hättest machen
> können.

Aber die oft gestellte Frage, welche Cs an X1 gelötet werden sollen, ist 
hier doch elegant gelöst :-)

von Guenter B. (gooofy)


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Wolfgang Horn schrieb:
> Für ein Erstlingswerk eine tolle Sache, Guenter,
>
> für erste Versuche ist das mehr als ausreichend.
>
> Später wird auch Dir selbst einfallen, was Du besser hättest machen
> können. Soll selbst Picasso so gegangen sein.

haette nie gedacht, dass sich Picasso mit Funktionsgeneratoren 
beschaeftigt hat - man lernt immer wieder dazu ;)

was ich noch vergessen habe zu erwaehnen: die Firmware enthaelt auch 
noch eine Kapazitaetsmessfunktion, einfach in den Modus "CAP" wechseln 
und dann einen unbekannten Kondensator parallel zu C5 haengen. Die 
Firmware berechnet dann aus der Verstimmung des Schwingkreises die 
Kapazitaet und zeigt diese in pF an.

Viele Gruesse,

   Guenter

von Guenter B. (gooofy)


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St. Nikolaus schrieb:

> Aber die oft gestellte Frage, welche Cs an X1 gelötet werden sollen, ist
> hier doch elegant gelöst :-)

hoppla :o) - vielen Dank fuer den Hinweis. Der Prototyp enthaelt diese 
Kondensatoren natuerlich, aber im Schaltplan sind sie nicht 
eingezeichnet (die loete ich schon fast automatisch an).

korrigierter Schaltplan ist angehaengt.

Bin natuerlich auch fuer weitere Hinweise dankbar.

von Michael D. (mike0815)


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Hallo Guenter,
ich habe mal im Studio4.19 ein Projekt mit deiner Software angelegt, 
lässt sich problemlos kompilieren. Wie sehen denn die Fusebits für den 
Mega48 aus, insbesondere der Brownout?

Mal schauen, ob ich das Teil nachbaue, nur soll er dann schon ab 0,5Hz 
anfangen und evtl. gibt es noch eine diskrete A-B-Endstufe
Übrigens geht der XR2206 locker auf 1MHz.


Gruß Michael

von Thomas D. (thomasderbastler)


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Könntest evtl. auch Deine HEX File veröffentlichen ?

von Guenter B. (gooofy)


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Thomas der Bastler schrieb:
> Könntest evtl. auch Deine HEX File veröffentlichen ?

HEX - File ist angehaengt. Viel Erfolg beim Nachbauen :)

von Guenter B. (gooofy)


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Hallo Michael,

Michael D. schrieb:
> ich habe mal im Studio4.19 ein Projekt mit deiner Software angelegt,
> lässt sich problemlos kompilieren. Wie sehen denn die Fusebits für den
> Mega48 aus, insbesondere der Brownout?

aus der Erinnerung heraus: Ich nehme immer den

http://www.engbedded.com/fusecalc/

dort hatte ich Ext. Crystal Osc., Frequency 8.0- Mhz mit der laengsten 
Startup time gewaehlt [CKSEL=1111 SUT=11]

Brow-out detection hatte ich auf 4.3V [BODLEVEL=100]

und dann noch Serial program downloading enabled [SPIEN=0]

das ergibt dann

-U lfuse:w:0xff:m -U hfuse:w:0xdc:m -U efuse:w:0xff:m


> Mal schauen, ob ich das Teil nachbaue, nur soll er dann schon ab 0,5Hz
> anfangen und evtl. gibt es noch eine diskrete A-B-Endstufe
> Übrigens geht der XR2206 locker auf 1MHz.

wuerde mich sehr interessieren!

Meine Erfahrung zumindest mit meinem XR2206 Exemplar (neu, von Reichelt) 
war, dass dieser zwar noch hoehere Frequenzen kann, dann aber bei der 
Amplitude deutlich einbricht und die Kurvenformen deutliche Verzerrungen 
zeigen - u.a. wird der typische "Blip" an den Sinus-Extrema dann immer 
ausgepraegter. Nachdem sich diese Beobachtung mit den Berichten anderer 
Leute aus den Foren deckte, bin ich dem nicht weiter nachgegangen - 
waere aber natuerlich sehr interessiert an Verbesserungsvorschlaegen 
fuer die Schaltung.

Die Endstufe wuerde dann zum naechsten Problem - der von mir verwendete 
OpAmp stoesst in der Gegend von 1 MHz dann auch an seine Grenzen, kann 
also nur noch wenig verstaerken. Hier waere ein diskreter Aufbau (wie 
ihn auch die Elektor in Ausgabe Oktober 1977 vorschlaegt - findet man 
als PDF im Google - aus diesem Artikel habe ich viele Ideen fuer diese 
Schaltung gewonnen) bestimmt interessant - oder natuerlich einfach ein 
besserer OpAmp.

Viel Erfolg beim Nachbau, wuerde mich sehr freuen ueber 
Erfahrungsberichte und Verbesserungsvorschlaege und viele Gruesse,

   Guenter






>
>
> Gruß Michael

von Thomas D. (thomasderbastler)


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Guenter :

Klasse vielen Dank.

von Wolfgang H. (Firma: AknF) (wolfgang_horn)


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Hi, Guenter,

Von Michael:
>> Mal schauen, ob ich das Teil nachbaue, nur soll er dann schon ab 0,5Hz
>> anfangen und evtl. gibt es noch eine diskrete A-B-Endstufe
>> Übrigens geht der XR2206 locker auf 1MHz.
>
> wuerde mich sehr interessieren!
>
> Meine Erfahrung zumindest mit meinem XR2206 Exemplar (neu, von Reichelt)
> war, dass dieser zwar noch hoehere Frequenzen kann, dann aber bei der
> Amplitude deutlich einbricht und die Kurvenformen deutliche Verzerrungen
> zeigen

Sinnvollerweise rüstet man keine Flugzeugturbine in den Trabbi ein.
Sondern belässt es mit moderaten Forderungen und Einbauen an moderate 
Konstruktionen.

Schau Dir den inneren Aufbau des XR2206 an, der für den NF-Bereich 
ausgelegt war.
Wass passiert wohl mit dem Halbleiter-Netzwerk, das aus einem Dreieck 
einen angenäherten Sinus formen soll, wenn die Symmetrie verloren geht, 
die bei NF noch vorhanden war?

Schon für NF werden DDS-Konstruktionen interessant, für unter 1 Hz erst 
Recht. Für über 1 MHz sind die DDS-Chips von Analog Devices unschlagbar.

Ciao
Wolfgang Horn

von Guenter B. (gooofy)


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Inzwischen habe ich den Elektor-Artikel ausgegraben, der auf der Basis 
des 2206 einen Funktionsgenerator mit glatterem Sinus (und einigen 
anderen Verbesserungen) enthaelt. Er stammt aus Ausgabe 12/1984 und ist 
auch online als PDF Verfuegbar:

http://www.elektor.de/DownloadFree.lynkx?productGuid=b05d6432-55f3-46a7-8af4-35a2032eaf14

Darin wird mit Bildern der verbesserte Sinus gezeigt, allerdings sehe 
ich nicht, wo im Text darauf weiter eingegangen wird - am Ende koennte 
es einfach auf C11 (470pF) hinauslaufen, der zwischen Pin 2 
(Signalausgang) und Masse haengt und damit als Tiefpass wirkt - 
vielleicht mag das jemand ausprobieren / nachrechnen?

Auch deckt diese Schaltung die niedrigen Frequenzbereiche ab, es gibt 
1-10Hz und 10-100Hz Bereiche, der unterste wird tatsaechlich mit einem 
Elko-Paar realisiert.

Der groesste Nachteil der Schaltung ist aus meiner Sicht, dass bei 
110kHz Schluss ist - was auch wieder fuer meine Tiefpass-Theorie 
spricht. Man koennte aber ueberlegen, parallel zum Frequenzbereich den 
Tiefpass umzuschalten um so den Sinus auch bei hoeheren Frequenzen 
passend zu glaetten.

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