Hallo leute, ich habe mor folgendes überlegt: für mein Hobbyprojekt benötige ich mehrere Spannungen, möchte jedoch nicht für jede Spannung ein Dac verwenden, sondern möchte das ganze nur mit einem DAC machen. Anstatt für jeden Spannungswert einen eigenen zu nehmen, wird soll nur ein DAC auf mehrere Ausgänge "gemultiplext" werden. Und das S/H-Glied muss während der Zeit, in der der Multiplexer den nächsten Kanal ansteuert, den zuvor ausgegebenen Wert halten, bis ein neuer "Refresh" erfolgt. Durch diese Art des (schnellen) zyklischen Ansteuerns mehrerer S/H-Glieder über einen Multiplexer kann man quasi mehrere unabhängige Analogspannungen mit nur einem DAC erzeugen. Nun aber zu der Schaltung, die noch nicht aufgebaut ist: Folgende Fragen: Wäre es sinnvoll, vor dem Abtasglied einen Spannungsfolger am Ausgang des DACs zu verwenden, um ja nicht den Ausgang des DACs zu belasten ? Weil ich oft sehe, dass welche verwendet werden. Mein Schalter ist jeweils nur 100µs geöffnet, der Widerstandswert des Schalters sei ca. 1kOhm, dann müssten doch 1nF ausreichen (da Zeitkonstante 1µs) um den Wert zu speichern, oder? Anschließend erfolgt wieder ein Spannungsfolger. Nun, habe ich noch folgendes vor: mein DAC-Ausgang liefert mir eine Spannung zwischen 0-5Volt. Diese möchte ich aber mittels eines OPVs auf -5 - +5 Volt generieren, d.h. vor dem Abtast-Halteglied kommt die Elektronik mit dem OPV. Benötige ich, wenn ich diese Elektronik verbaue, immer noch einen Spannungsfolger VOR dem Abtasthalteglied ? Weil im grunde doch meine Elektronik, die mir meine gewünschte Spannungsbereich erzeugt, doch ebenfalls eine hochohmige Belastung für mein DAC ist oder ?
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Hier ist ein Beispiel: Also meine Frage ist: Wenn ich statt den ersten Spannungsfolger quasi einen Subtrahierer und invertierer verwende, reicht das aus und kann ich den ersten Spannungsfolger weglassen ? Eine weitere Frage noch: Wenn der Schalter geöffnet ist, dann entlädt sich der Kondensator über den OPV mit seinem sehr hohen Eingangswiderstand, ist das richtig ?
Stefan schrieb: > Wenn ich statt den ersten Spannungsfolger quasi einen Subtrahierer und > invertierer verwende, reicht das aus und kann ich den ersten > Spannungsfolger weglassen ? Nehm einfach einen nicht invertierenden Verstärker mit Offset. Das belastet den DAC quasi gar nicht. Stefan schrieb: > Wenn der Schalter geöffnet ist, dann entlädt sich der Kondensator über > den OPV mit seinem sehr hohen Eingangswiderstand, ist das richtig ? Das ist korrekt. Das ist ein ganz normaler Entladevorgang. Durch den großen Widerstand des opv geht das alles nur sehr langsam. Je größer der Kondensator, desto langsamer der Entladevorgang doch desto "gefährlicher" ist es für den vorangehenden OPV, da dieser ja kapazitive Lasten nicht mag. Im Elektor (?!?) haben sie mal eine sample&hold Schaltung gebaut, die hielt den Wert praktisch über Stunden.
Gerald M. schrieb: > Nehm einfach einen nicht invertierenden Verstärker mit Offset. Das > belastet den DAC quasi gar nicht. Also aus der Belastungstechnischen Sicht des DAC Ausganges ist es das gleiche, ob ich einen Spannungsfolger nehme mit einem weiteren OPV der dann mein Offset etc. generiert oder direkt meinen OPV mit Offset ohne Spannungsfolger. Mir gehts darum, dass der Ausgang gut geschützt ist. Gerald M. schrieb: > Stefan schrieb: >> Wenn der Schalter geöffnet ist, dann entlädt sich der Kondensator über >> den OPV mit seinem sehr hohen Eingangswiderstand, ist das richtig ? > > Das ist korrekt. Das ist ein ganz normaler Entladevorgang. Durch den > großen Widerstand des opv geht das alles nur sehr langsam. Je größer der > Kondensator, desto langsamer der Entladevorgang doch desto > "gefährlicher" ist es für den vorangehenden OPV, da dieser ja kapazitive > Lasten nicht mag. Also ich nehme einen OPV mit FET Eingang, hat einen Eingangswiderstand von 1^12 Ohm, dh. bei einem Kondensator von 1nF, dürfte die Spannung ca. 5000s gespeichert werden. Inwiefern ist das problematisch für den VorgängerOPV ?
Stefan schrieb: > Also aus der Belastungstechnischen Sicht des DAC Ausganges ist es das > gleiche, ob ich einen Spannungsfolger nehme mit einem weiteren OPV der > dann mein Offset etc. generiert oder direkt meinen OPV mit Offset ohne > Spannungsfolger. Ja Stefan schrieb: > Inwiefern ist das problematisch für den VorgängerOPV ? Du musst, sobald du eine andere Spannung möchtest, den Kondensator umladen. Damit kommt ein OPV nicht klar (meist steht im Datenblatt die maximale kapazitive Last) und schwingt.
Gerald M. schrieb: > Du musst, sobald du eine andere Spannung möchtest, den Kondensator > umladen. Damit kommt ein OPV nicht klar (meist steht im Datenblatt die > maximale kapazitive Last) und schwingt. Da aber die Kapazität nicht direkt am Ausgang des OPVs liegt, sondern über einen recht hochohmigen Schalter, ist das doch wieder in Ordnung.
Stefan schrieb: > Also ich nehme einen OPV mit FET Eingang, hat einen Eingangswiderstand > von 1^12 Ohm, dh. bei einem Kondensator von 1nF, dürfte die Spannung ca. > 5000s gespeichert werden. da dürfte eher der Bias-Strom entscheidend sein als der Eingangswiderstand. 1nA aus 1nF gibt eine Spannungsänderung von 1V/s Uwe Beis schrieb: > Da aber die Kapazität nicht direkt am Ausgang des OPVs liegt, sondern > über einen recht hochohmigen Schalter, ist das doch wieder in Ordnung. Ja: wenn 1kOhm dazwischen liegen ist dem Treiber-OPV die Kapazität egal.
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Warum so kompliziert? Ein RC-Glied und Spannungsfolger als Sample und Hold reicht auch aus. HP macht das in diversen Geräten so. Wichtig ist vor allem der Eingangsstrom. Im Anhang mal ein Auszug aus dem HP E3631A.
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Nimm doch eine fertige S & H Schaltung. LF398 http://cds.linear.com/docs/en/datasheet/lt0198.pdf Sollte es für rund 1 Euro geben.
Früher, vor 20 und mehr Jahren, hat man das gemacht, weil DACs sehr teuer waren. Dabei hat man in Kauf genommen, dass da bei jeder Auffrischung ein unvermeidlicher Spannungssprung von einigen mV wegen "charge injection" entsteht. Heute sind Quad- und Octal-DACs üblich. Die vermeiden diesen Nachteil. Sei clever und nimm Quad-DACs. Die Methode mit dem Demultiplexer ist kalter Kaffee von gestern. Mach das auf keinen Fall es sei denn du möchtest Minuspunkte einheimsen.
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Ach das ist schon ok so, wenn's darum geht Sachen aus umherliegenden Teilen zu bauen. Sonst eher nicht so, passenden DAC nehmen...
Abtastschalter schrieb: > Ach das ist schon ok so, wenn's darum geht Sachen aus umherliegenden > Teilen zu bauen. Sonst eher nicht so, passenden DAC nehmen... Ah OK. Ich hatte übersehen, daß es ein Hobbyprojekt ist.
Fertige S&H Stufen helfen hier weniger. Die Schaltfunktion kann auch der MUX übernehmen. Im Prinzip geht es so wie bei dem Schaltplan Auszug von HP. Heute sind zumindest DACs für 10/12 Bit auch schon recht erschwinglich (z.B. MCP482x). Da lohnt der MUX hinter dem DAC nicht so richtig. Für höhere Ansprüche muss man dann schon aufpassen, damit man durch den MUX keinen nennenswerten Störungen rein bekommt. Ob der MUX mit 1 KOhm On-Widerstand dann der richtige ist, muss man sehen. Es ist halt eine Abwägung von Kosten und Störungen / Belastung für den µC.
ok ich teste die Schaltung aus und Berichte euch dann ob alles funktioniert hat ....
Helmut S. schrieb: > Dabei hat man in Kauf genommen, dass da bei jeder > Auffrischung ein unvermeidlicher Spannungssprung von einigen mV wegen > "charge injection" entsteht. Ist das nicht ein wenig übertrieben? Ein uralter DG408 hat eine charge injection von 20pC - was heute schon sehr schlecht ist. Ein moderner ADG1208 hat z.B. nur eine von 0,4pC. Bei einer Samplekapazität von 220nF ergibt sich somit ein Sprung von nicht einmal 100µV für den DG408. Bei einem angepeilten Bereich von +-5V wäre das ein Sprung von unter 10ppm.
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