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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Frage ob Schema für DAC, Op und Speisung so in Ordnung ist.


Autor: Fabian Z. (fabi_z)
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Ich habe zum ersten mal ein Schema erstellt und bin mir nicht ganz
sicher ob alles korrekt ist.

DAC und OpAmp

Zwecks dem ADC habe ich die Frage, wohin der Vref genau geführt wird.
Ziel ist es per Software den Offset von DAC und OpAmp über Vref herunter
zu regeln. Geht das überhaupt oder bin ich da auf dem falschen Weg?
Da der DAC eine Ausgangsspannung von 0-5V hat werde ich diesen mit 5.3V
versorgen.

SYNC, DIN, SCLK, LDAC und CLR werden auf die Ports am uC gegeben.

Die OpAmp Schaltung ist eine nichtinvertierende mit Verstärkung von 3
Schaltung um die gewünschten 15V zu erzeugen.
Beim OpAmp habe ich die BAV199 verbaut. Mein Gedanke war das der OpAmp
geschützt vor zu höheren Eingangsspannungen als Versorgungsspannungen
ist.

ANMERKUNG: Die Ausgängen der OP´s eine würden zu einem Phasenschieber
führen welcher mit Varaktordioden Spannungsgesteuert wird.
geführt werden.

-----------------------------------------------------------------------

Spannungsversorgung

Die -5V wollte ich eigentlich in -5.3V umbenennen aber das geht
irgendwie nicht. Es gibt in Eagle nur definierte Supply Pins. Muss ich
die selbst zeichnen wenn ich andere möchte oder gibt es einen mit
variablem Wert?

Beim ICL7660 bin ich mir unsicher ob ich noch einen Abblockkondensator
spendieren soll. Des weiteren wurde ich im Datenblatt nicht fündig
welcher Ausgangsstrom möglich ist bei dieser Beschaltung.

Der TPS7A4700 liefert mir die 18V für die Versorgungsspannung des OpAmp.
Theoretisch würden auch 17V reichen. Deshalb habe ich 0Ohm Widerstände
für die Spannungsversorgung eingeplant um da variabel zu bleiben. Jedoch
ist mir unklar ob ich das mit dem Rload richtig verstanden habe. Dieser
wird ja auf den IO von Sense/FB geführt um eine präziesere
Ausgangsspannung zu erhalten. So wie ich das verstanden habe soll man
Abschätzen wir groß die
Ausgangslast der jeweiligen nachgeschalteten Komponente ist. Habe ich
das richtig verstanden? Bei mir kommt ja danach ein OpAmp somit wäre da
der Eingang für Supply sehr hochohmig. Lieg ich da dann mit 200k
richtig?

Der IFX5444 sollte glaube ich so passen.


Was meint Ihr, passt das so? Dann würde ich heute Abend Bauteile
bestellen :)

Autor: Thomas (Gast)
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Die Gegenkopplung der OPV ist falsch.

Autor: MaWin (Gast)
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Mrrkwürdiges Hingerotze irgendwelcher exotische Bauteile. Da steht 
irgdndwo VOUT und man glaubt dort käme ?ine Spannjng raus, aber das ist 
bloss der Eingang einer anderswo produzierten Spannung. Maximal 
verwirrend. Obfuscation at its best.

Ist dir ein LM7805 nicht gut genug ?

Der LT1498 nimmt irgendwelche VOUTs entgegen und liefert keinerlei OUT, 
und selbst wenn man irgendwas sinnvolles an VOUT drangezeichnet hätte 
und wäre es bloss ein Label, bloss x 1.

Du verstärkst sowieso, also nimmt man einen AD5628-1 an unkritischen 5V 
aus einem uA7805 und verstärkt halt x 6.

Warum will man die 18V OpAmp Spannung überhaupt regeln, der exotische 
over-the-top uA OpAmp LT1498 hält dieselben 36V aus wie der noch 
exotischere TOS7A4701.
Würde nicht ein LM324 ohne Vorregelung reichen ?

Autor: MaWin (Gast)
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Merkwürdiges Hingerotze irgendwelcher exotische Bauteile. Da steht 
irgdndwo VOUT und man glaubt dort käme ?ine Spannjng raus, aber das ist 
bloss der Eingang einer anderswo produzierten Spannung. Maximal 
verwirrend. Obfuscation at its best.

Ist dir ein LM7805 nicht gut genug ?

Der LT1498 nimmt irgendwelche VOUTs entgegen und liefert keinerlei OUT, 
und selbst wenn man irgendwas sinnvolles an VOUT drangezeichnet hätte 
und wäre es bloss ein Label, bloss x 1.

Du verstärkst sowieso, also nimmt man einen AD5628-1 an unkritischen 5V 
aus einem uA7805 und verstärkt halt x 6.

Warum will man die 18V OpAmp Spannung überhaupt regeln, der exotische 
over-the-top uA OpAmp LT1498 hält dieselben 36V aus wie der noch 
exotischere TOS7A4701.
Würde nicht ein LM324 ohne Vorregelung reichen ?

Autor: Achim S. (Gast)
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Thomas hat ja schon beschrieben, dass die Widerstände am OPV falsch 
beschaltet sind. Zudem hast du 100nF direkt an den OPV-Ausgängen - damit 
kommt dein OPV nicht klar (und die allermeisten anderen OPV-Typen mögen 
das ebenfalls nicht).

Autor: Fabian Z. (fabi_z)
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Achim S. schrieb:
> Thomas hat ja schon beschrieben, dass die Widerstände am OPV falsch
> beschaltet sind. Zudem hast du 100nF direkt an den OPV-Ausgängen - damit
> kommt dein OPV nicht klar (und die allermeisten anderen OPV-Typen mögen
> das ebenfalls nicht).


Sorry irgendwie kam ich die letzte halbe Stunde nicht auf die uC Seite.
Das mit dem Widerstand war ein ziemlich dummer Fehler. Habe da nicht
aufgepasst dafür entschuldige ich mich.
Ich habe zum ersten mal mit
Eagle gearbeitet und auch Bauteile gezeichnet. Das mit den Labeln ist
mir sehr schwer gefallen da auch beim Bauteil zeichnen wenn es mal 2
Ports mit IN gab nicht beide mit IN benennen durfte. Wie macht Ihr das.

Ich habe die verbesserte Version mal als Bild angehangen und nochmals 
Entschuldigung für diesen blöden Fehler mit der Rückkopplung. Jetzt hat 
er wieder
Verstärkung 3.


........................................................................
NACHTRAG:

Der Widerstand R31 sollte anstatt 1.6k nur 350 Ohm haben. Nicht das sich 
da jemand wundert.

: Bearbeitet durch User
Autor: Christian L. (cyan)
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Bei U5 fehlt jetzt die positive Versorgungsspannung.

Fabian Z. schrieb im Beitrag #4686439:
> Ist das mit den Netznamen so verwirrend. Wie macht Ihr das. Ic h dachte
> mir wenn man der Leitung hinterher fahren muss bis zum ende wäre das
> verwirrender.

Bei solch einfachen Schaltungen: Auf Netznamen verzichten und die 
Leitungen direkt anschließen. Für eine bessere Übersichtlichkeit hätte 
ich den Quad-OPV in Form von vier einzelnen OPVs und einer Versorgung 
gezeichnet. Dann kann man alles einfach anordnen und verdrahten. Dafür 
muss man nur ein bisschen mehr Zeit bei der Erstellung der Komponenten 
investieren.

Autor: Christian L. (cyan)
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Christian L. schrieb:
> Bei U5 fehlt jetzt die positive Versorgungsspannung.

Ok, ich sehe du hast es schon selbst mitbekommen und den Plan 
aktualisiert, während ich meinen Post verfasst habe.

Autor: Fabian Z. (fabi_z)
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Christian L. schrieb:
> Bei U5 fehlt jetzt die positive Versorgungsspannung.
>
> Fabian Z. schrieb im Beitrag #4686439:
>> Ist das mit den Netznamen so verwirrend. Wie macht Ihr das. Ic h dachte
>> mir wenn man der Leitung hinterher fahren muss bis zum ende wäre das
>> verwirrender.
>
> Bei solch einfachen Schaltungen: Auf Netznamen verzichten und die
> Leitungen direkt anschließen. Für eine bessere Übersichtlichkeit hätte
> ich den Quad-OPV in Form von vier einzelnen OPVs und einer Versorgung
> gezeichnet. Dann kann man alles einfach anordnen und verdrahten. Dafür
> muss man nur ein bisschen mehr Zeit bei der Erstellung der Komponenten
> investieren.

Zeichne ich dann beim Symbol 4 Op´s mit 4 Versorgungsspannungen. Und im 
Device lege ich dann die 4xV+ und 4xV- übereinander. Versteh das Eagle 
dann auch beim Layout?


Eine Frage noch zu U11. Für den Widerstand R29 hab ich 200k gewählt. 
Dieser wird ja auf den IO von Sense/FB geführt um eine präziesere
Ausgangsspannung zu erhalten. So wie ich das verstanden habe soll man
Abschätzen wir groß die Ausgangslast der jeweiligen nachgeschalteten 
Komponente ist. Habe ich das so richtig verstanden? Bei mir kommt ja 
danach ein OpAmp somit wäre der Eingang  sehr hochohmig. Lieg ich da 
dann mit 200k richtig?

: Bearbeitet durch User
Autor: Christian L. (cyan)
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Nein, du kannst die OPVs einzeln zeichnen (Eingänge und Ausgänge) und 
die Versorgung wie ein weiteres Bauteil.

Die OPVs heißen dann z.B. IC1A, IC1B usw. und die Versorgung dann nur 
IC1. Wie das jetzt genau in Eagle geht weiß ich auch nicht, da ich 
DipTrace nutze. Aber es geht auf jeden Fall. Viele vorinstallierte 
Komponenten sind so schon in den Bibliotheken hinterlegt. Suche einfach 
mal nach bekannten Quad OPVs, wie z.B. den LM324 und schaue dir die 
Bibliothek an.

Autor: Christian L. (cyan)
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Fabian Z. schrieb:
> Dieser wird ja auf den IO von Sense/FB geführt um eine präziesere
> Ausgangsspannung zu erhalten. So wie ich das verstanden habe soll man
> Abschätzen wir groß die Ausgangslast der jeweiligen nachgeschalteten
> Komponente ist. Habe ich das so richtig verstanden? Bei mir kommt ja
> danach ein OpAmp somit wäre der Eingang  sehr hochohmig. Lieg ich da
> dann mit 200k richtig?

Die Rückleitung soll deswegen an den Punkt maximaler Last gelegt werden, 
um Spannungsabfälle auf der entsprechenden Versorgungsleitung 
auszugleichen. Sprich die tatsächliche Spannung an der Last wird über 
diesen Pin gemessen. Bei einer kleinen Platine und geringem 
Stromverbrauch ist das wohl eher Zweitrangig.

200k finde ich schon sehr hochohmig in dem Fall. Der Eingangsstrom des 
Pins liegt bei typisch 350nA, was zu einem Spannungsabfall von 70mV 
führt. Den Widerstandswert kannst du sicherlich auch auf kleinere Werte 
ändern.

Autor: Fabian Z. (fabi_z)
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Darf ich noch etwas fragen bezüglich dem DAC. Bei meiner Schaltung ist 
es ziemlich wichtig das ich so nahe wie möglich an die 0V herankomme 
wenn ich dem DAC eine binäre 0 schicke. Somit habe ich ja alleine durch 
den DAC einen Offset und durch den OpAmp danach nochmals. Nun hat man 
mir hier im Forum vor einiger Zeit dies gesagt:

"Typischer Weise macht man den Abgleich in Software und speichert die
Werte für Gain und Offset im EEPROM ab.
Wenn man z.B. 0..15V haben will, dimensioniert man die Schaltung so, daß
etwa -1V..+16V bei den DAC-Endwerten rauskommen.
Damit hat man dann Luft für den Abgleich und für Widerstandstoleranzen,
d.h. man braucht keine teuren 0,1% Präzisionswiderstände.
Die -1V macht man z.B. mit einem Widerstand von der Referenz zum
invertierenden Eingang."

Jetzt verstehe ich nicht ganz wie das gemeint war. Und frage mich ob ich 
den Vref an meinem DAC villt speziell beschalten sollte damit ich den 
extern nutzen kann?

: Bearbeitet durch User
Autor: Christian L. (cyan)
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Fabian Z. schrieb:
> Und frage mich ob ich
> den Vref an meinem DAC villt speziell beschalten sollte damit ich den
> extern nutzen kann?

Nein. Es geht darum die Verschiebung am OPV durchzuführen. Ich habe dir 
mal eine kleine Simulation mit angehängt. Bei einer Referenzspannung von 
5V und einem Eingangssignal mit 0-5V bräuchte man einen zusätzlichen 
100kOhm Widerstand an jeden OPV. Für -1V bis 16V Ausgangsspannung 
müsstest du nur den 20kOhm Widerstand auf 22k erhöhen.

Wenn du sogar den 100k Widerstand deutlich vergrößerst, dann geht der 
Ausgang nicht mehr ganz so weit ins negative und du verschenkst nicht so 
viel Auflösung. Das gleiche gilt natürlich auch bei den 20k. Den könnte 
man z.B. mit einem weiteren 100 Ohm Widerstand ergänzen auf 20,1kOhm.

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