Hallo,
ich habe einen DAC der im Bereich 30 bis 50 kHz Sinussignale ausgibt
(Ausgangsspannungsbereich 0 bis 3 V). Das Signal muss (1.) verstärkt und
(2.) mit einem entsprechenden negativen Offset (per Summierer) versehen
werden, um eine Spannung im Bereich von ± 6 V auszugeben. Das Signal ist
dann in mehreren Kanälen mit unterschiedlichen (3.) Phasenverschiebung
(per Allpass) auszugeben.
1,2 und 3 werden über OPV-Schaltungen umgesetzt, nur stellt sich mir die
Frage, in welcher Reihenfolge das am besten vorgenommen werden soll. Da
es insgesamt doch mehrere Kanäle sind, wäre es am sparsamsten zuerst den
Offset zu setzen, dann zu verstärken und anschließend die
unterschiedlichen Phasenverschiebungen einzubringen. Wenn ich z.B. erst
in der letzten Stufe verstärken wollte, bräuchte ich fast doppelt
soviele OPVs.
Ist die von mir ins Auge gefasst Reihenfolge OK oder wäre es aus
irgendwelchen Gründen besser, die Verstärker erst zum Schluss
einzusetzen?
PS: Der Einfachheit halber habe ich in dieser Frage die
Rekonstruktionsfilterstufe ausgelassen, die kommt als erste gleich an
den DAC.
Und noch eine Frage hätte ich: wenn man beim ADC nur einen kleinen
Bereich des möglichen Eingangsspannungsbereiches nützt, bekommt man
einen schlechten Signal-Rausch-Abstand. Lässt sich das auf den DAC
übertragen, also wenn man dort immer nur einen kleinen Bereich des
Ausgangsspannungsbereiches nutzen würde?
Danke für alle konstruktiven Antworten!!
Hallo,
kann Dein Rekonstruktionsfilter nicht gleich die Offsetverschiebung
mit-erledigen? Dann bliebe nur noch Verstärkung mit Faktor 4 und danach
die beliebige Anzahl parallel geschalteter Allpässe. Oder der
4-fach-Verstärker macht gleichzeitig die Offsetverschiebung. Wichtig ist
für die Übertragung der 50 kHz, eine genügend hohe slew-rate bereits zu
stellen.
Wenn man beim D/A-Wandler nur einen kleinen Bereich der Ausgangsspannung
benutzt, bekommt man entweder ein nur sehr kleines Signal oder man muß
nach entsprechender Verstärkung wieder stark filtern, also steilflankige
aufwändige Filter anwenden. Je weniger Bits genutzt werden, desto
stufiger wird das Signal. Das wäre also das Gegenteil der bei CD-Playern
umgesetzten Idee, aufgrund von oversampling Filteraufwand einzusparen.
mfg
Friedrich schrieb:> Da es insgesamt doch mehrere Kanäle sind, wäre es> am sparsamsten zuerst den Offset zu setzen, dann> zu verstärken und anschließend die unterschiedlichen> Phasenverschiebungen einzubringen.
Wenn alle Kanäle denselben Offset brauchen, ist es
sicherlich vernünftig, den Offset als erstes
aufzuprägen.
> Ist die von mir ins Auge gefasst Reihenfolge OK> oder wäre es aus irgendwelchen Gründen besser, die> Verstärker erst zum Schluss einzusetzen?
Naja, wenn die Phase mit (passiven) Allpässen verschoben
werden soll, will man dahinter -- also direkt vorm
Ausgang -- i.d.R. einen Impedanzwandler haben. Der kann
unter Umständen auch gleich die Verstärkung mit erledigen.
Ein nichtinvertierender Verstärker hat einen hochohmigen
Eingang und kann Spannungsverstärkung liefern.
Insofern: Ja, es kann sinnvoll sein, die Spannungsverstärkung
erst ganz am Schluss zu erledigen.
> PS: Der Einfachheit halber habe ich in dieser Frage> die Rekonstruktionsfilterstufe ausgelassen, die kommt> als erste gleich an den DAC.
Es ist zwar vorbildlich, dass Du einen Tiefpass vorsiehst --
aber warum hast Du das nicht gleich erwähnt? Wenn das ein
aktives Filter werden soll -- was ich bei max. 50kHz
vermute --, dann kann dieses Filter u.U. gleich den Offset
mit erledigen.
Butterworth-Filter 3. Ordnung geht m.W. mit einem einzigen
OPV.
> Und noch eine Frage hätte ich: wenn man beim ADC nur> einen kleinen Bereich des möglichen> Eingangsspannungsbereiches nützt, bekommt man einen> schlechten Signal-Rausch-Abstand.
Ja.
> Lässt sich das auf den DAC übertragen, also wenn man> dort immer nur einen kleinen Bereich des> Ausgangsspannungsbereiches nutzen würde?
Wenn Du auf der digitalen Seite immer nur einen kleinen
Teil der möglichen Codeworte verwendest: Ja, natürlich.
Wenn Du die Spannung hinter dem DAC mit analogen
Mitteln teilst und verschiebst: Nein, natürlich nicht.
HTH
Hallo,
danke erstmal. Die Phasenschieberei ginge schon digital, ich habe aber
nicht soviele DAC-Kanäle.
@ Christian S.
Slew-Rate und Bandbreite sind hier hoch, habe ich im Auge und vom
Filter-Designer berechnen lassen, kein Ding. Du schlägst also das vor
was ich schon vorhatte. Nur denke ich mir, wäre es vll. besser die
Allpässe vor den Verstärkern zu platzieren, da dann Vpp vom
Eingangssignal wesentlich kleiner ist und damit allenfalls auch
Verzerrungen, Nichtlinearitäten, Phasenverschiebungen und sonstiges
hässliches Zeug im OPV abgeht. Ich weiß nur nicht ob und inwiefern das
hier eine Rolle spielt und bitte daher um eure Erfahrungen.
Die Referenz des DAC ist 3V? Mit einem OPV -3V erzeugen. Über
Spannungsteiler ergeben sich +/-1V, idealerweise als Teil eines passiven
anti aliasing Filters. Danach pro Kanal ein aktiver Allpass mit
Verstärkung x6. Damit wären insgesamt n+1 OPV notwendig.
ich vergaß zu erwähnen, dass die OPVs der Allpässe nicht verstärken
können, da es sich mit der Bandbreite nicht ausgeht... sorry. Ich möchte
auch keine Unsummen für extra teure OPVs ausgeben.
Die Ausgangsimpedanz kann relativ hoch sein das ist kein Problem.
Verstärkt werden muss halt nur mit zusätzlichen OPVs entweder zum
Schluss oder am Anfang, nur zusammen mit dem Allpass in einer Stufe.
Friedrich schrieb:> ich vergaß zu erwähnen, dass die OPVs der Allpässe> nicht verstärken können, da es sich mit der Bandbreite> nicht ausgeht...
Warum habe ich nur SCHON WIEDER Zeit für eine nutzlose
Antwort verplempert. Ich werde mir das abgewöhnen müssen.
Friedrich schrieb:> Ich möchte> auch keine Unsummen für extra teure OPVs ausgeben.
Was zum Geier verstehst Du unter "Unsummen"/"extra teuer"?
Und wieso nennst Du nicht genaue nötige Spezifikationen?
Normalerweise richtet man sich nach den technischen Umst.
/Geggbht. und nicht nach irgendwelchen "möchte sparen"
Vorgaben. Und hat man selbst zu wenig Ahnung, richtet man
sich nach den Ratschlägen von Menschen, die sie haben.
(Was aber vollumfänglich auch nur möglich ist, wenn man
diesen zuvor alle (technischen !!!) Randbedingungen,
also die vollst. Specs der Signalquelle sowie die vollst.
gewünschten Parameter "nach angezielter Verarbeitung",
vorlegt - das ist beileibe nicht passiert bisher.)
Soll heißen: Es mag mehrere sinnvolle Wege geben, und einer
könnte "billiger" sein - aber schon ein Brainstorming mit
der Vorgabe "so billig es nur geht" ist doch Schwachfug.
Man wählt am_Schluß die billigste Variante aus, nachdem
man mehrere "grob durchentwickelt und -gerechnet" hat ...
es sei denn man geht davon aus, daß
a.) die Helfer hier "nur teuer kennen und können"
b.) sie dafür aber auch ohne Spezifikationen zu nennen
"aus ihrer teueren geistigen Bestleistung heraus zu
Wundern befähigt sind" wenn man ihnen nur genug
verschweigt (Erfüllung der wichtigsten Zielsetzung)
Denkst Du so? Falls nein - woran liegt es, ...?
Denk nicht ans Sparen - erst brauchst Du Konzepte.
Und hast Du selbst zu wenig Ahnung, raus mit allen Fakten.
Denn derzeit ist da nichts außer einer irrealen Seifenblase.
komm mal runter NFB, du bist hier nicht der Controller im Konzern. Mir
sind die Specs bewusst, weiß nicht was du meinst. Ich habe einen OPV im
Auge der völlig ausreichend ist, nur halt nicht dafür, dass er Allpass +
Verstärkung in einer Stufe macht. Verstanden? Ich muss hier auch nicht
das ganze Projekt hineinklatschen und damit alles zumüllen, wenn ich nur
einen Punkt fragen möchte, siehe mein erstes Posting.
Friedrich schrieb:> ...bist hier nicht der Controller im Konzern.
Hmmm... vielleicht doch. Modulator, EA, Comp... alles da.
(Bloß die galvanisch getrennte Gateansteuerung fehlt mir
vollkommn - brennt's, bin ich mit dran, wie man sieht.)
"Konzern" ist mir topologisch unbekannt. Funktioniert wie?
Genauer Zweck? Randbedingungen/parametrische Spezifikation?
Ach, ist doch eh egal.
> Verstanden?
Aber sicher.
Habe bestens verstanden, daß Du alles fest im Griff hast,
und Du die hier nicht genannten Infos natürlich kennst.
(Aber verflixt... war mir das nicht auch zuvor schon klar?
Was, zum hl. Geier, denkst Du, hatte ich erreichen wollen???
"Dich aus perv. Spaß ein wenig zu tyrannisieren" oder so?)
Verstanden, daß Du den Griff nicht lockern willst (indem Du
zu näherer Beschäftigung damit nötige Daten liefertest, die
als unnötigen Müll bezeichneten meine ich natürlich).
Verstanden, Daß Du bei dieser Deiner Überzeugung bleibst -
ganz egal, ob man Dich recht nett darauf aufmerksam macht,
oder nachdrücklicher dazu aufzufordern versucht (indem man
Dir diverse Schwierigkeiten und fehlende Daten vorbetet).
Verstanden, daß Dir da höchstens zu helfen wäre, indem man
die Gründe schrumpfender Gletscher diverser Gebirge nach
freigeschmolzenen OPVs Deines "Geschmacks" absuchen würde.
Verstanden, was Du folglich selbst machen kannst / darfst?
Egon D. schrieb:> Friedrich schrieb:>>> ich vergaß zu erwähnen, dass die OPVs der Allpässe>> nicht verstärken können, da es sich mit der Bandbreite>> nicht ausgeht...>> Warum habe ich nur SCHON WIEDER Zeit für eine nutzlose> Antwort verplempert. Ich werde mir das abgewöhnen müssen.
Mach das bitte nicht, auch wenn es manchmal störend ist, wenn nicht alle
Infos gegeben sind.. Ich finde deine Antworten trotzdem immer brauchbar!
Das ist meine Meinung.
Dieter D. schrieb:> Ganz allgemein werden kleine Signalamplituden am Eingang zuerst> verstärkt und danach kommt die Filterung. Bei großen Signalamplituden> umgekehrt.
Und noch allgemeiner, es gibt möglicherweise einen Amplitudenbereich,
der "allen Beteiligten" gut passt. Man wird wohl kaum das Signal hinter
einem z.B. Tiefpass im Sperrbereich "ganz unten"
weiterverarbeiten...also frage ich mich immer, wo wäre der Wunschpegel
für mein Nutzsignal. Bei aktiven Schaltungen mit OPV wird das sicher
hauptsächlich durch deren Versorgungsspannung bestimmt ,also wäre ich
bestrebt, mit meinem Signal möglichst schon direkt nach Sensor auf
diesen passenden Pegel zu kommen. Heute hat man entweder +-5V oder +-15V
(ohne irgendwelche Exoten) und in diesem Bereich spielt sich dann alles
ab. Damit ist die Frage des TO (mangels genauerer Angaben) erschöpfend
beantwortet.
Gruß Rainer
