digitaler Lock-in im Eigenbau. Grundlegende Fragen

[Gerald M. (gerald_m17)]

Hallo,

für ein aktuelles Projekt wäre ein eigener Lock-In Verstärker sehr 
praktisch.
Hierbei soll die Resonanzfreuquenz eines kleinen Balkens als 
Referenzsignal genommen werden. Dieser liegt typischerweise bei etwa 
300kHz- 1MHz.
Von diesem Signal interessiert mich die Amplitude und die Phase, da nach 
ihr geregelt wird. Im Moment benutzen wir einen analogen Lock-In. Die 
analogen Werte werden mit 50kHz gesampled und danach geregelt.
Da sich aber  Laufe der Messung die Resonanzfrequenz verschiebt, 
funktioniert das nur eine Zeit lang.
Die Idee wäre jetzt einen Lock-In zu bauen, der eigentlich aus 2 
Lock-Ins besteht. Es soll dann nicht mehr an der Resonanzfrequenz 
gemessen werden, sondern etwas rechts und links davon. Wächst nun die 
Amplitude der einen Frequenz während sie auf der anderen Seite 
schrumpft, soll die Resonanzfrequenz in Richtung der schrumpfenden 
Amplitude geschoben werden.

Soweit zur Theorie.
Praktisch traue ich mir so etwas durchaus zu, Zeit und Geld sind 
vorhanden.
Nur bin ich mir bei der Herangehensweise nicht sicher. Auch privat 
bastle ich gerne mit AVRs, doch sind diese zu langsam und scheiden aus.
Die Regelung habe ich auf Basis eines STM32F4 gebaut. Erfahrung ist also 
vorhanden.
Nach meiner Recherche wird so etwas aber häufig mit FPGAs gebaut. Auch 
AHDL/VHDL hatte ich vor mehreren Jahren gelernt doch seit dem nicht mehr 
gebraucht.
Hardwaremäßig hatte ich mir vorgestellt:
5MSPS 16bit ADC, Multiplikation und IIR Filter in Mikrocontroller/FPGA, 
digitale Ausgabe der Phase/Amplitude an die Regelung. Das Signal soll 
entweder über einen schnellen DAC ausgegeben werden (da ich mich ja eh 
bei der Resonanzfrequenz befinde müssen nicht so viele Zwischenwerte 
ausgegeben werden) oder einen AD9833 der seine Referenz vom 
Mikrocontroller/FPGA bekommt. So weiß ich immer welches Signal 
ausgegeben wird und muss dieses nicht extra messen.

Schätzt ihr das als machbar ein? Der STM32F4 ist zwar nicht der 
schnellste, doch wenn ich etwas mit der Geschwindigkeit runter gehe, die 
Filter nicht so steil mache, sollte ich  bei ST bleiben können, oder? 
Oder doch lieber gleich auf ein FPGA gehen? Passt das Konzept mit dem 
AD9833? Sonstige Anmerkungen/ Tipps?
Jemand so etwas bereits gemacht?

Freue mich auf eure Antworten.

[Rolf R. (ultra-low)]

Abgesehen davon dass ich deine Aufgabestellung nur ungefähr kapiert habe 
würde ich stark davon ausgehen mit digitaler Lösung übernimmtst dich 
etwas.

Einen schönen LockIN gibts aus LMH6718, DG9411, AD9833. Funktioniert 
bestens bis 1MHZ.

[M. B. (Firma: TH Nürnberg) (ohmen)]

Rolf Riller schrieb:
> Einen schönen LockIN gibts aus LMH6718, DG9411, AD9833. Funktioniert
> bestens bis 1MHZ.

Klingt interessant! Hast Du dazu einen Link?

[Pandur S. (jetztnicht)]

Das gewuenschte Verhalten nennt sich AFC. Dazu wird das Traeger Signal 
FM moduliert, zB mit -50 ..60 dBc, synchron gleichgerichtet, und 
integriert.
Der Integrator steuert den VCO. Man fuehrt die Frequenz nach, sodass 
beide Seitenbaender gleich gross sind. Hab ich mal Analog gebaut. Mit 
speziellem Augenmerk auf Rauschen und eingestreute Stoerungen. Moecht 
ich digital nicht machen muessen. Denn das Fehlersignal war in den 
Mikrovolt.
Das Projekt hat ein paar Monate gedauert..

[Rolf R. (ultra-low)]

M. B. schrieb:
> Rolf Riller schrieb:
>> Einen schönen LockIN gibts aus LMH6718, DG9411, AD9833. Funktioniert
>> bestens bis 1MHZ.
>
> Klingt interessant! Hast Du dazu einen Link?

Leider nicht. Weil Eigenbau. Nur so paar Bilder dass es kein leeres 
Gerede wäre...

[Gerald M. (gerald_m17)]

Danke schon einmal für die ganzen Kommentare.
Im schlimmsten Fall habe ich immernoch Signale im mV-Bereich, sollte 
also machbar sein.
Digital würde ich gerne haben, da das relativ gut änderbar ist falls man 
etwas ändern möchte und man die Steilheit der Filter relativ einfach 
einstellen kann.
Für weitere Tipps bin ich dankbar.