Добрый день.

Возникла следующая необходимость - необходимо средствами STM32107VC реализовать 8 аналоговых выходов, полоса полезного сигнала >1кГц, сигналы будут передаваться по длинному, вплоть до 3-4м неэкранированному кабелю. На борту МК имеются 2 канала ЦАП, но они уже задействованы для других целей. Поэтому для решения было решено применять связку: ШИМ (модуляция на частоте 35кГц) и активный фильтр Баттерворта 2 порядка с частотой среза 1кГц и ослаблением 40дБ/дек. Схема активного фильтра самая простая - Салена-Ки. Сначала в качестве ОУ применялся TS912 (GBP=0.8МГц, SR=0,3В/мкс), но по видимому, его частотного диапазона не хватало для качественного фильтрования высших гармоник прямоугольных импульсов ШИМ. Для устранения этого недостатка применялся TS972 (GBP=12МГц, SR=4В/мкс), с фильтрацией ШИМа он справляется хорошо, но присутствует автоколебания с частотой 10МГц. Стоит заметить что DIP версия TS972 паялась в футпринт от SO8, поэтому скорее всего, что длинные ножки и являются причиной такого поведения. Кроме того TS972 оказался не очень Rail-To-Rail, он у меня упирался в 0,9В снизу при однополярном питании 0-3,3В. Попробовав ОУ от ST мне показалось, что использовать более "именитый" Rail-To-Rail AD8647 (GBP=24МГц, SR=11В/мкс) было бы лучше (но пока он едет и попробовать нет возможности). Правда волнует следующий вопрос не будет ли быстрый ОУ фильтра заводится от паразитных емкостей кабеля с аналоговыми каналами. Может стоит поставить после фильтра повторитель на "медленном-дубовом" ОУ? Посоветуйте, пожалуйста, что-то по теме. Заранее благодарен.

P.S. Не ругайте пожалуйста сильно, аналоговая электроника не мой конек(

Rail-to-rail ОУ применять есть смысл, ВЧ - нет. Полосы ОУ 0,8 МГц более чем достаточно, ваши проблемы с плохой фильтрацией ВЧ скорее могут быть связаны с разводкой и с работой на кабель. Для работы на емкостную нагрузку я применяю MC33202, но у меня питание 5 В.
Кстати, с какой стороны кабеля стоит ваш ОУ? Гонять ШИМ по кабелю не есть хорошо, может, там собака порылась?

Я думаю ТС уже аналоговый сигнал гоняет по кабелю, а не ШИМ. Я иногда для оборудывания делаю ЦАП на основе ЧИМ, а не ШИМ. Точность получается очень хорошей, но быстродействие низкое, для станков вполне хватает.

Если ОУ допускает работу на емкостную нагрузку( в данном случае - коаксиальный кабель), то это с гордостью указывается в даташите. Т.к. "обычный" ОУ при этом легко возбуждается, о чем написано в любом Хоровице. Но в любом случае ОУ будет легче, если поставить небольшой резистор между выходом ОУ и коаксиальной линией, хотя бы сотню Ом. Хотя при этом образуется и ФНЧ с емкостью линии, и делитель с сопротивлением нагрузки, так что надо все посчитать.

Это ФВЧ? Если пропускать нужно полезный сигнал с полосой более 1кГц?
А если читать в другом месте, то ФНЧ, нужно выделить первую гармонику ШИМ.
Хотя, ШИМ тут , строго говоря, вообще ни при чем, это задуман просто генератор?
А что это за 8 аналоговых выходов? Эрзац-ЦАП или действительно какая-то точная форма периодического сигнала нужна.
Кой-какой ЦАП делается даже RC-цепочкой номиналом тяп-ляп после ШИМ и буферным ОУ для высокоомной нагрузки этого простейшего фильтра. Тогда 40 дБ на октаву чи декаду и прах Баттерворта беспокоить не стоит.
Для подавляющего большинства применений сойдет, особенно если это контур авторегулирования, все погрешности выбираются петлей, важно т олько приращение более-мене линейное.
Так прежде чем делать, нужно назвать вещи своими именами, наверное. Задачу в чистом виде понять трудно при изложении не самой задачи, а попыток ее решения.

Спасибо всем откликнувшимся. Прошу прощения за допущеные неточности. Задача состоит в следующем создать 8 канальный ЦАП на базе микроконтроллера. Полоса пропускания до 1кГц. Нужен этот ЦАП для передачи различных аналоговых сигналов, есть требования к разрешению, желательно 12 бит. Я предполагал решить эту задачу модулируя сигнал ШИМом (его можно реализовывать апаратно, средстватми перефирии МК), а фильтровать активным ФНЧ (Low pass). Применение активного фильтра вызванно следующими соображениями: частота ШИМ в 35 кГц (такая низкая из-за ограничений МК и требований к разрешению ЦАП), а полезная полоса до 1 кГц, с помощью одной RC цепочки не добится хорошего ослабления (честно говоря в этот раз не пробовал, но более рание опыты говорят не в пользу такого решения), делая LC, насколько я знаю, можно нажить проблем с резонансами на определенных частотах. ЦАП идет до кабеля. Кабель неэкранированный , на другой стороне дифференциальный усилитель. С точки зрения помехозащищенности решение конечно не самое лучшее, конечно передать по кабелю в цифровом виде и там уже преобразовывать в аналоговый сигнал было бы разуменее, но там свои "мутки" и задание нет возможности обговорить(... Посоветуйте пожалуйста хороших ОУ из тех что "cable stable", гугл меня не забанил, но опытом он поделится не сможет)

ОУ в фильтре может быть на пределе возможности работать да еще и кабель на него повесите, ни ОУ ни фильтру не понравится кабель. поэтому советую отделить "выходной" ОУ фильтра от "выходного" ОУ на кабель, т.е. сначала фильтр, потом ОУ-буфер.
требования к быстродействию ОУ в активном фильтре могут оказаться неожиданно выше, чем ожидаете, смотря какой фильтр- я пользовался программой filterProDesktop качается бесплатно с сайта ti.com, позволяет понять требования к ОУ.

Спасибо, сейчас попробуем.

Воспользовавшись программой filterProDesktop получил требования к операционнику значительно ниже ожидаемых: полоса GBW 75КГц. Немного сбит с толку почему у меня с первым операционником не срослось, он ведь значительно "шустрее" чем надо?!

а он работал в режимах, допустимых по даташиту?- 3,3В питание далеко не каждый ОУ любит.
схему фильтра покажите, вероятно, все же придется больше ОУ с GBW > 75 кГц применить, если на входе спектр широкий.

Кстати да, я читал даташит верх ногами, TS972 требует двухполярного питания для нормальной работы. Насчет проги от TI я очень сомневаюсь в корректности ее подсчетов насчет требуемой полосы уже третья гармоника (105кГц) моего ШИМа, пролезет наружу.

12 бит с ШИМа? Не верится совсем - питание с такой точностью стоит?... В районе половины питания тоже будет плохо при идеальном питании. Есть цифровые резисторы, ЦАПы... в том числе и умножающие.
Деньги экономим - готовьтесь потратится на таблетки от головной боли.

прога нормальная, третья гармоника полезет и прога этого не отрицает - поглядите АЧХ вашего фильтра она же не прямоугольная.

Согласен, но мозги все равно нужно включать и понимать что операционник с характеристиками указанными в программе покажет не очень хорошие результаты. Схема самая обычная Саллена-Ки.

Ссылка на схему:
http://yadi.sk/d/eehJCzNz8VBXT

не обязательно, если нарисуете в писпайсе схему замещения ОУ с указанными характеристиками и "подключите к ней схему", получите, вероятно тот же результат

Всем спасибо за помощь, задача решена.