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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Step-Up Converter und AD5628


Autor: Sawyer Ma (sawyer_ma)
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Hallo,

ich habe eine Schaltung aufgebaut und bin mir nicht ganz sicher ob das 
der USB Port so mitmacht.

Die Schaltung ist wie folgt- Das Tiva C Board wird an den USB Port 
angeschlossen. Dann werden davon an dem Port J3 die 5V abgegriffen. 
Diese gehen auf einen AD5628 und zu einem Step Up Converter LT3463. Der 
LT3463 erzeugt mir 18V und -3V für die OpAmps die hinter dem DAC 
geschaltet sind.

Nun meine Frage. Ist der DAC richtig beschalten. Ich war mir unsicher 
mit SYNC da das TIVA Board einen CS für Wireless, Display und Others 
hat. Ich habe diesen nun mal auf Others gelegt. Ist es gut die Pins LDAC 
und CLR mit einem Pull Down auf ein festes Potenzial zu ziehen?

Vielen Dank fürs drüber schauen, bin mir an den Punkten echt unsicher.

Grüße

Autor: Sawyer Ma (sawyer_ma)
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Ist die Beschaltung so schlecht? Würde mich freuen über eure Tips und 
Kritik.

Autor: Joe F. (easylife)
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Naja, geht ja schon mal mit der Bauteildimensionierung am LT3463 los.
Wie hast du die Eingangs-/Ausgangskondensatoren dimensioniert?
Schon mal die Widerstände am Feedback nachgerechnet? Tip: momentan 
kommen 2.9V raus statt 18V (wenn es ein Buck converter wäre...).
Welchen Strom ziehen deine Op-Amps aus 18V und -3V?

: Bearbeitet durch User
Autor: Sawyer Ma (sawyer_ma)
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Joe F. schrieb:
> Naja, geht ja schon mal mit der Bauteildimensionierung am LT3463 los.
> Wie hast du die Eingangs-/Ausgangskondensatoren dimensioniert?
> Schon mal die Widerstände am Feedback nachgerechnet? Tip: momentan
> kommen 2.9V raus statt 18V (wenn es ein Buck converter wäre...).
> Welchen Strom ziehen deine Op-Amps aus 18V und -3V?

Ok, also ich habe das so gemacht.

"Im Datenblatt steht:

Setting the Output Voltages
The output voltages are programmed using two feedback resistors. As 
shown in Figure 1, resistors R1 and R2 program the positive output 
voltage (for Switcher 1), and resistors R3 and R4 program the negative 
output voltage (for Switcher 2) according to the following formulas:

Vout1 =  1.25V *(1+R2/R1)
Vout2 = -1.25V *(1+R2/R1)

R1 and R3 are typically 1% resistors with values in the range of 50k to 
250k."

Dann habe ich daraus meine Widerstände berechnet. Und dabei gerade 
herausgefunden das ich den Widerstand falsch beschriftet habe. Danke :)

Die neuen Werte sind für 18V = 670k und für -3V = 140k Bild ist oben 
verbessert eingestellt worden.

Bezüglich der Eingangs und Ausgangskondensatoren steht im Datenblatt 
das:

A 1μF input capacitor and a 0.22μF or 0.47μF output capacitor are 
sufficient for most applications. For applications needing very low 
output voltage ripple, larger output capacitor values can be used.

Wegen dem letzten Satz das die ripple kleiner sind wenn man die 
Kapazität größer wählt habe ich den 0.47μF am Output genommen.



Die OpAmps sind LT1013 von denen jeweils 6 Stück am DAC hängen. Alle 
gleich beschalten als nicht invertierende Verstärker. An diesen wiederum 
24 Varaktordioden sind also 6 Phasenschieber die jeweils 4 
Varaktordioden besitzen). Wichtig ist nur das ich eine Spannung von 
0-15V am Ausgang des OpAmps habe. Ich habe mal mit der Verstärkung 3,4 
geplant. Man hatte hier im Forum mal gesagt das ich lieber die Spannung 
höher dimensionieren soll und den Rest über den DAC einstelle.

Ist das so korrekt?

: Bearbeitet durch User
Autor: Sawyer Ma (sawyer_ma)
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Die frage ist von meiner Seite noch ob der DAC richtig beschalten ist. 
Ich war mir unsicher mit SYNC da das TIVA Board einen CS für Wireless, 
Display und Others hat. Ich habe diesen nun mal auf Others gelegt. Ist 
es gut die Pins LDAC und CLR mit einem Pull Down auf ein festes 
Potenzial zu ziehen?

Autor: Joe F. (easylife)
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Sawyer M. schrieb:
> Ich war mir unsicher mit SYNC da das TIVA Board einen CS für Wireless,
> Display und Others hat. Ich habe diesen nun mal auf Others gelegt.

Das kommt ganz darauf an, wie deine Software die I/Os ansteuern kann.
Ich kenne dein "TIVA Board" nicht, insofern musst du dich da wohl selbst 
reinfuchsen, oder es taucht hier noch jemand auf, der etwas dazu sagen 
kann.


Zu deiner Hardware gibt es allerdings noch ein paar Dinge anzumerken:

a)
Die Minimalforderung im Datenblatt für Eingangs- und Ausgangskapazität 
heisst nicht, dass man nicht größere Kondensatoren nehmen darf.
In deinem Fall würde ich Eingangsseitig so vorgehen:

Eingang: 4.7uF (Keramik) und 100nF (Keramik) für den LT3463,
und das gleiche nochmal für den DAC.
Ausgang 18V/3V, auch jeweils 4.7uF - 10uF.

Den USB Bus "belastest" du dann mit insgesamt 9.6uF, was absolut in der 
Spec. liegt.

b)
VREF des DACS aus der USB-Busversorgung zu nehmen ist eine schlechte 
Idee.
Die Busspannung kann stark schwanken, ist mit unangenehmen, 
hochfrequenten Störungen belastet und auch die Spannung ist von System 
zu System unterschiedlich. Gehe mal von einem Bereich von 4.5V - 5.5V 
aus.

Da du ja eine geregelte 18V Spannung hast, würde ich aus dieser Spannung 
eine saubere 4.5V Referenz generieren.
4.5V statt 5V deswegen, da die Referenz ja <= VBUS sein muss.
Entweder mit einer Zenerdiode, oder einfach einem Spannungsteiler (z.B. 
30K/10K). Zusätzlich noch einen 1uF Kondensator an VREF zur 
Tiefpassfilterung.

c)
OpAmps:
Da dein Signal ja aus dem DAC kommt, benötigst du keine 
Schutzbeschallung. D2 und D6 können ersatzlos gestrichen werden.
R19 und R8 machen nur Sinn, wenn du sie als Teil eines zusätzlichen, und 
zu empfehlenden Tiefpassfilters benutzt (zusätzlichen Kondensator 
zwischen dem (+) Eingang und GND, Wert kommt auf die Frequenz an, mit 
der sich dein Signal ändern können soll).

d)
Die Verstärkung deines OpAmps ist momentan auf 1+22/9.1 = 3.41 
eingestellt.
Bei VREF=5V ergäbe sich eine max. Ausgangsspannung von 17V, liegt also 
über deinen 16V.
Ich nehme an, du willst das kompensieren, indem du nicht den vollen DAC 
Range nutzt?

Für VREF=4.5V (die sinnvoller sind) müsstest du die Verstärkung 
geringfügig anpassen (auf ca. 3.7).
Wenn du statt dem 9K (R12, R21) einen 8.2K nimmst, kommst du auf G=3.65, 
also werden aus den 4.5V des DAC 16.4V am OpAmp Ausgang.

e)
Viele OpAmps können bei G>1 u.U. oszillieren.
Üblicherweise unterbindet man dies mit einem kleinen Kondensator 
parallel zum negativen Feedback, also parallel zu R20 / R10.
Eine sinnvolle Dimensionierung dieses Kondensators hängt wiederum von 
der max. Frequenz deines Signals ab.

Wie hoch ist denn deine Signalfrequenz?

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