Фильтр выходного аналогового напряжения Опции

[nelord]

Здравствуйте!
Посоветуйте фильтр на выход ИМС: сигнал после ЦАП (+-10В) DAC7742 сигнал поступает на MAX301, а с него на выходной разъем. Желательно с минимальным количеством элементов.

[yuri_d]

Слишком мало данных для дельного совета.

ЦАП низкоскоростной (200 KSPS), так что скорее всего фильтр будет активным.

Поищите на форуме программу FilterSolutions (http://electronix.ru/forum/index.php?showtopic=14181&hl=FS1111). Схему получите, когда выберете желаемые параметры фильтра.

[nelord]

Слишком мало данных для дельного совета.

На счет парметров затруднюсь ответить точно, однако основных два требования:
1. Минимальное количество элементов для установки на плату перед разъемом.
2. Фильтр должен сглаживать ступенчатый сигнал в более-менее гладконепрерывный, например, для построения синусоиды.

ЦАП низкоскоростной (200 KSPS), так что скорее всего фильтр будет активным.

К сожалению более скоростных ЦАПов с выходом по напряжению не углядел при разработке принципиальной схемы, а постановка ОУ для преобразования тока в напряжение не рассматривалась.

[yuri_d]

На счет парметров затруднюсь ответить точно, однако основных два требования:
1. Минимальное количество элементов для установки на плату перед разъемом.
2. Фильтр должен сглаживать ступенчатый сигнал в более-менее гладконепрерывный, например, для построения синусоиды.

При таких требованиях можно:
1) вообще ничего не ставить. Реальные напряжения всегда непрерывные (это не математика). Будут конечно мешающие сигналы (Fдискретизации - Fсинусоиды, Fдискр + Fсин, итд). Но если никаких требований по их подавлению нет, значит и подавлять не надо.
2) поставить RC фильтр. Получим 6дБ на октаву в полосе подавления. Опять же неясны верхняя частота пропускания и желаемый уровень подавления выше частоты подавления.

В общем пока не решите, что хотите от своего фильтра (притом нужно иметь конкретные цифры), дальше не продвинетесь.

К сожалению более скоростных ЦАПов с выходом по напряжению не углядел при разработке принципиальной схемы, а постановка ОУ для преобразования тока в напряжение не рассматривалась.

Если будете ставить фильтр, то ОУ ставить все равно прийдется. Он будет нужен для устранения влияния нагрузки на передаточную характеристику фильтра.

[r_dot]

... сигнал после ЦАП (+-10В) ... поступает на MAX301

Уже нестыковка. Допустимый входной диапазон MAX301 от +1.2V до +5.5V.

"На выходной разъём" - не даёт никакой информации. Наверное, на кабель? А на конце кабеля - нагрузка? И раз упоминалась "синусоида на выходе", то, наверное, надо согласовывать, чтобы передавать сигнал без искажений?

В общем, если, например, работать на нагрузку 75 Ом и соединять кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом, то, как сказал yuri_d, ОУ ставить все равно придётся. Причем с максимальным выходным током не менее (10В / 75 Ом) = 133 мА при питании +/- 12 В и возможностью коррекции для единичного коэффициента передачи.

Так как ОУ всё равно будет, то фильтр в общем-то и не нужен - "ступеньки" сгладятся за счёт его конечной полосы пропускания.
Если требуется бОльшее "сглаживание" (то есть частота среза ОУ гораздо выше требуемой верхней частоты сигнала), то исходить надо из максимальной частоты выходной "синусоиды". Частоту среза фильтра можно выбрать примерно на 20..30% больше этой частоты. Фильтр можно реализовать на том же ОУ, добавив пару-тройку резисторов и конденсаторов в цепь обратной связи.

[rv3dll(lex)]

Уже нестыковка. Допустимый входной диапазон MAX301 от +1.2V до +5.5V.

"На выходной разъём" - не даёт никакой информации. Наверное, на кабель? А на конце кабеля - нагрузка? И раз упоминалась "синусоида на выходе", то, наверное, надо согласовывать, чтобы передавать сигнал без искажений?

В общем, если, например, работать на нагрузку 75 Ом и соединять кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом, то, как сказал yuri_d, ОУ ставить все равно придётся. Причем с максимальным выходным током не менее (10В / 75 Ом) = 133 мА при питании +/- 12 В и возможностью коррекции для единичного коэффициента передачи.

Так как ОУ всё равно будет, то фильтр в общем-то и не нужен - "ступеньки" сгладятся за счёт его конечной полосы пропускания.
Если требуется бОльшее "сглаживание" (то есть частота среза ОУ гораздо выше требуемой верхней частоты сигнала), то исходить надо из максимальной частоты выходной "синусоиды". Частоту среза фильтра можно выбрать примерно на 20..30% больше этой частоты. Фильтр можно реализовать на том же ОУ, добавив пару-тройку резисторов и конденсаторов в цепь обратной связи.

какие искажения на 200 килогерцах????? в 100 метровом кабеле ничего ещё не будет если не согласовывать

[nelord]

Уже нестыковка. Допустимый входной диапазон MAX301 от +1.2V до +5.5V.

В соответствии с datasheet:
" These monolithic switches operate with a single positive supply (+10V to +30V) or with split supplies ±4.5V to ±20V) while retaining CMOS-logic input compatibility and fast switching. CMOS inputs provide reduced input loading."
Соответственно ИМС вполне подойдет.

Спасибо большое за информацию!
Наверное выход оставлю не фильтруя. Так как действительно, в зависимости от типа сигнала нужно будет ставить "регулируемый" фильтр, "синусоиду" я просто как пример привел. Кто же станет ее ЦАПом делать, если это обычным генератором можно получить.

Да, быть может, кто-нибудь подскажет более быстродействующий ЦАП с выходом по напряжению...

[r_dot]

В соответствии с datasheet ... ИМС вполне подойдет.

Да. Спутал с MAX3010.

в зависимости от типа сигнала нужно будет ставить "регулируемый" фильтр...

Нет, не нужно. Частота среза фильтра выбирается между верхней частотой спектра выходного сигнала и частотой квантования (тактом ЦАП-а). Октава там всегда есть, так что подавить частоту такта и её гармоники можно довольно сильно.

кто-нибудь подскажет более быстродействующий ЦАП с выходом по напряжению...

http://www.analog.com/ru/subCat/0,2879,761...F0%255F,00.html
У других фирм есть аналогичные странички для выбора комплектующих по параметрам.

какие искажения на 200 килогерцах????? в 100 метровом кабеле ничего ещё не будет если не согласовывать

Это вам так только кажется.
Действительно, при выходном сопротивлении 1 кОм (типичное для звуковых предусилителей) для кабеля с погонной ёмкостью 100 пФ/м при длине несколько метров и при ширине спектра передаваемого сигнала 200 кГц, "завал" на верхней частоте будет около 0,5 дБ по напряжению, что ещё можно не учитывать. При длине 100 м "завал" будет уже более 10 дБ, что во многих применениях уже неприемлемо.

При согласовании играет роль не длина волны (это недопонимание пошло от названия "длинные линии"), а получаемый импеданс кабеля со стороны входа. В случае несогласованного кабеля этот импеданс комплексный (погонная индуктивность или ёмкость кабеля) и его придётся учитывать при рассчёте АЧХ линии передачи. К тому же, АЧХ будет зависеть от длины кабеля. Пример - ограничение длины USB кабеля. В начале разработчики этого интерфейса заложили замечательное решение - витую пару в экране с волновым 90 Ом, но потом (то ли забыли, то ли мощность съэкономили) нагрузочный резистор 90 Ом из контроллеров убрали, заменив его "последовательным согласованием" парой антизвонных последовательно включённых 30-омных резисторов, и теперь мы имеем то, что имеем.

При согласовании линия передачи со стороны входа представляет собой чисто активное сопротивление, и на АЧХ длина кабеля уже не влияет. Причём на любой частоте, от 0 до бесконечности.
Это для идеального кабеля. У реальных кабелей за счёт потерь в диэлектрике, сопротивления центральной жилы и экрана и неидеальности экрана (потерь на излучение), конечно, наблюдается завал на высоких частотах и погонное затухание, которые приводятся в документации.

Сообщение отредактировал r_dot - Dec 4 2007, 20:41

[Марк_Я]

При согласовании линия передачи со стороны входа представляет собой чисто активное сопротивление, и на АЧХ длина кабеля уже не влияет. Причём на любой частоте, от 0 до бесконечности.
Это для идеального кабеля. У реальных кабелей за счёт потерь в диэлектрике, сопротивления центральной жилы и экрана и неидеальности экрана (потерь на излучение), конечно, наблюдается завал на высоких частотах и погонное затухание, которые приводятся в документации.

Это, как бы сказать, не совсем точно...

Проблемы согласования - это не есть проблема кабеля. Это проблема нагрузки и источника(генератора). В этом смысле широкополосное согласование - проблема, и еще какая!
Второе. Потери кабеля лишь УЛУЧШАЮТ согласование с НАГРУЗКОЙ.

Октава там всегда есть, так что подавить частоту такта и её гармоники можно довольно сильно.

Октава - это всего 6 дБ подавления на первом порядке фильтра, 12 дб - на втором и 18 дБ - на третьем.
Сделать третий порядок не то что бы сложно..., но для начинающего непросто и требует измерительных приборов (помимо корректного расчета). А это всего-то 18 дБ....

[r_dot]

Это, как бы сказать, не совсем точно...

Виноват, что вовлёк вас в дискуссию, уводящую от темы заданного вопроса.