Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik STM32 DAC-Audiosignal Spannung reduzieren


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von clb (Gast)


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Für mein Projekt erzeuge ich mit dem DAC-Wandler eines STM32 ein 
Audiosignal. Laut Datenblatt hat dies eine Spannung 0.2 V bis 3.1 V.

Das Signal liegt am Eingang eines anderen ICs an, dessen Eingang aber 
nur 0.9 V und 1.8 mA verträgt.

Eine Idee wäre, den Wertebereich auf ein Viertel einzuschränken, damit 
die hohen Spannungen erst gar nicht entstehen. Ich denke aber, dass die 
Qualität darunter ziemlich leiden würde.

Ich könnte auch Vdda reduzieren, aber der min Wert beträgt immer noch 
1.7 V.

Daher hoffe ich, mit einem Widerstand die Spannung zu verringern, ohne 
das Audiosignal stark zu verzerren. Nur wie groß muß der Widerstand 
sein? Im Datenblatt habe ich keine Angaben zur Stromstärke des DAC 
gefunden, aber vielleicht ergibt das auch keinen Sinn?!

von Günter Lenz (Gast)


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clb schrieb:
>Daher hoffe ich, mit einem Widerstand die Spannung zu verringern,

Der Spannungsabfall an einem Widerstand ist Stromabhängig,
deshalb zwei Widerstände als Spannungsteiler schalten.

von Harald W. (wilhelms)


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clb schrieb:

> Für mein Projekt erzeuge ich mit dem DAC-Wandler eines STM32 ein
> Audiosignal. Das Signal liegt am Eingang eines anderen ICs an,

Das ist irgendwie unlogisch und mit Genauigkeitsverlusten behaftet.
Du solltest das Signal digital zwischen den beiden µCs übertragen.

von clb (Gast)


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Harald W. schrieb:
> Das ist irgendwie unlogisch und mit Genauigkeitsverlusten behaftet.
> Du solltest das Signal digital zwischen den beiden µCs übertragen.

Schon klar, es ist aber ein analoger Eingang. Das Signal wird bearbeitet 
und geht analog wieder raus.

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Die meisten von uns nehmen dazu einen Pegelsteller in Form eines 
Potentiometers. Wird oft auch Lautstärkeregler genannt.

von clb (Gast)


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Günter Lenz schrieb:
> Der Spannungsabfall an einem Widerstand ist Stromabhängig,
> deshalb zwei Widerstände als Spannungsteiler schalten.

Danke für den Hinweis, das mache ich.

Aber wie ist denn nun die maximale Stromstärke für den DAC? Hängt das 
nur davon ab, was an den Pin angeschlossen ist?

von clb (Gast)


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Matthias S. schrieb:
> Die meisten von uns nehmen dazu einen Pegelsteller in Form eines
> Potentiometers. Wird oft auch Lautstärkeregler genannt.

Schon klar, aber ich will nicht nach Gehör (oder Rauch) die korrekte 
Position des Reglers bestimmen. :-)

von K. S. (the_yrr)


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clb schrieb:
> Aber wie ist denn nun die maximale Stromstärke für den DAC? Hängt das
> nur davon ab, was an den Pin angeschlossen ist?

das hängt davon ab was im Datenblatt steht, also nachlesen, viel wird es 
nicht sein.

clb schrieb:
> Das Signal liegt am Eingang eines anderen ICs an, dessen Eingang aber
> nur 0.9 V und 1.8 mA verträgt.
was heißt 1.8mA verträgt? wenn die Spannugn festliegt, bestimmt der 
Baustein selber was er aufnimmt. also braucht der 1.8mA oder kann er 
maximal 1.8mA z.B. über schutzdioden ableiten bei falscher Spannung?

wenn du mal die genauen bezeichnungen und/oder die Datenblätter psoten 
würdest müsste man nicht raten

von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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clb schrieb:
> Schon klar, aber ich will nicht nach Gehör (oder Rauch) die korrekte
> Position des Reglers bestimmen. :-)

Das ist doch Unsinn. Wenn du es ganz genau haben willst, nimmst du ein 
Oszi oder ein NF-Millvoltmeter und justierst das Poti danach. Da raucht 
nix. Und das Gehör wird als Messgerät gerne unterschätzt. Immerhin kann 
es Lautstärke auf etwa 2dB genau vergleichen.

von clb (Gast)


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>> Aber wie ist denn nun die maximale Stromstärke für den DAC? Hängt das
>> nur davon ab, was an den Pin angeschlossen ist?
>
> das hängt davon ab was im Datenblatt steht, also nachlesen, viel wird es
> nicht sein.

Wie ich schrieb, habe ich keine Angabe gefunden.

> was heißt 1.8mA verträgt? wenn die Spannugn festliegt, bestimmt der
> Baustein selber was er aufnimmt. also braucht der 1.8mA oder kann er
> maximal 1.8mA z.B. über schutzdioden ableiten bei falscher Spannung?
>
> wenn du mal die genauen bezeichnungen und/oder die Datenblätter psoten
> würdest müsste man nicht raten

Kein Problem, da steht:

Absolute maximum ratings:
Input voltage Vi Audio input:   0.9V

Recommended operating conditions:
Audio input current Ii:          0mA (min)
                               1.8mA (max)

Mehr habe ich leider nicht.

von clb (Gast)


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Nochwas gefunden:

Electrical characteristics
Input bias voltage Vib, audio:   0.5V (min) 0.7V (typ) 0.9V (max)
   for test condition R = 4.7 kOhm to Vcc

Offset-Spannung verstehe ich (grob), aber was bedeutet das praktisch?

von K. S. (the_yrr)


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clb schrieb:
> Mehr habe ich leider nicht.

poste bitte mal die Datenblätter

beim DAC sollte es dann eine Angabe über minimal load resistance oder so 
geben, den kleinsten Widerstand bei dem der DAC so funktioniert wie 
angegeben.

auch für den anderen IC sollte es eigentlich Diagramme geben mit dem 
Eingangsstrom/Widerstand abhängig von anderen Parametern.

wenn der wirklich maximal 1.8mA Eingangsstrom benötigt musst du den 
Strom durch einen Spannungteiler aus 2 Widerständen sehr viel größer 
machen, damit der nicht zu sehr belastet wird. das wird hier kaum 
möglich sein, daher müsst du eventuell die Spannung mit einem Opamp 
puffern.

daher nochmals:
Datenblätter
nur weil du etwas nicht findest heißt es nicht dass es nicht doch 
irgendwo versteckt steht.

von clb (Gast)


Angehängte Dateien:

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Der DAC ist hier:
https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32f722ic.pdf

Das andere habe ich angehängt.

von nachtmix (Gast)


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Warum lässt du das Bischen, was dieser uralte Rauschgenerator von TI 
kann, nicht per Software im STM32 machen, und gibst erst das lomplette 
Resultat auf den DAC?

von K. S. (the_yrr)


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clb schrieb:
> Input bias voltage Vib, audio:   0.5V (min) 0.7V (typ) 0.9V (max)
>    for test condition R = 4.7 kOhm to Vcc
das heißt wenn du 4.7k nach Vcc anschließt und sonst nichts, stellen 
sich 0.7V am Eingang ein, bei Vcc von 5V ist das ca. 1mA Eingangsstrom.


DAC:

Resistive load with buffer on:
 >5k nach Gnd, >25k nach Vcc, <50pF kapazitive Last.

ohne:
When the buffer is OFF, the Minimum resistive load between DAC_OUT and 
VSS to have a 1% accuracy is 1.5 MΩ

bei 3V und 5k sind das maximal 0.6mA, wenn du einen Spannungsteiler 
verwendest darfst du aus dem eher unter 0.06mA ziehen, sonst wird der zu 
stark belastet und gibt irgendwas aus, nur nicht die geteilte Spannung.


was du machen kannst:
- Spannugnsteiler, wird stark belastet => wird sehr viel leiser und 
verzerrt eventuell. DAC wird stark belastet => verzerrt und/oder sehr 
leise.
- nur einen Widerstand vom DAC zum Eingang, den zweiten nach GND bildet 
der Eingangswiderstand => könnte gehen, je nachdem wie sich der Eingang 
verhält besser oder schlechter als Spannugnsteiler, selbe Probleme.
- OpAmp mit 1/3 (oder was auch immer das Verhältnis VCC Dac/ 0.9V ist) 
als Verstärkung, keine Probleme außer mehr Bauteile


warum muss es eigentlich so ein uralt IC sein, drei Töne kannst du auch 
in Software erzeugen.

: Bearbeitet durch User
von nachtmix (Gast)


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P.S.:
Hier siehst du, wie wenig der TI-Chip macht (wenn du ihn überhaupt noch 
bekommst):
https://en.wikipedia.org/wiki/Texas_Instruments_SN76489

von clb (Gast)


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K. S. schrieb:
> bei 3V und 5k sind das maximal 0.6mA, wenn du einen Spannungsteiler
> verwendest darfst du aus dem eher unter 0.06mA ziehen, sonst wird der zu
> stark belastet und gibt irgendwas aus, nur nicht die geteilte Spannung.

Danke, ich habe diese Angaben im Datenblatt nicht verstanden.

> was du machen kannst:
> - Spannugnsteiler, wird stark belastet => wird sehr viel leiser und
> verzerrt eventuell. DAC wird stark belastet => verzerrt und/oder sehr
> leise.
> - nur einen Widerstand vom DAC zum Eingang, den zweiten nach GND bildet
> der Eingangswiderstand => könnte gehen, je nachdem wie sich der Eingang
> verhält besser oder schlechter als Spannugnsteiler, selbe Probleme.
> - OpAmp mit 1/3 (oder was auch immer das Verhältnis VCC Dac/ 0.9V ist)
> als Verstärkung, keine Probleme außer mehr Bauteile

Das sind eher schlechte Neuigkeiten. Wenn ich es jetzt mal mit einem 
Widerstand im Signal ausprobieren wollte, welche Werte sollte ich 
wählen?

> warum muss es eigentlich so ein uralt IC sein, drei Töne kannst du auch
> in Software erzeugen.

Der IC ist eben schon da, und ich will mich damit verbinden, um etwas 
mehr als drei Töne zu erzeugen. Komplett entfernen wäre nur eine 
Notlösung.

von Karl (Gast)


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clb schrieb:
>> warum muss es eigentlich so ein uralt IC sein, drei Töne kannst du auch
>> in Software erzeugen.
>
> Der IC ist eben schon da, und ich will mich damit verbinden, um etwas
> mehr als drei Töne zu erzeugen. Komplett entfernen wäre nur eine
> Notlösung.

Was damit gemeint war und ich mit auch sofort dachte: Der Stm32 kann 
viel mehr als das IC. Damit wäre das IC nur noch zum Spaß da. Wenn das 
nicht primäres Ziel der Bastelei sein soll: lass es weg und mach es auf 
dem stm in Software.

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