Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Выходной ток DDS синтезатора AD9834
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
georgfour
Добрый вечер.
Хотел спросить тех, кто работал с данной микросхемой - плавает ли у него максимальная амплитуда сигнала при изменении частоты во всем возможном диапазоне?
В документации задано выражение для выходного тока (страница 9 таблица 4, первый пункт) , вот и интересует, колеблется ли его значение при изменении частоты.
Заранее спасибо за помощь.
http://www.analog.com/media/en/technical-d...eets/AD9834.pdf - даташит
shf_05
точность выхода цап по даташиту 1 бит. изменение больше этой величины не будет скорее последующие элементы схемы будут иметь большую неравномерность ачх.
проверено на ад9856 одним из братьев вашей микросхемы.
Леонид Иванович
Цитата(georgfour @ Jan 3 2016, 23:23) *
плавает ли у него максимальная амплитуда сигнала при изменении частоты во всем возможном диапазоне?


Во всем возможном диапазоне обязана плавать, хотя бы из-за действия весовой функции. На частоте Fs/2 спад будет около 4 дБ. Не говоря уже про неравномерность АЧХ фильтра.
georgfour
Мне важно именно исходное значение чтобы было примерно постоянным, чтобы постоянное смещение не сильно уходило в сторону (биполярный сигнал получаю), а уж перепады из-за последующих компонентов просто ручкой с переменным резистором подкрутить.
Ну если все таки может начальное значение плавать, что если начальное напряжение смещения подавать с ЦАПа на микроконтроллере, у которого уже заранее заданы возможные варианты смещения при разных частотах ? Так сказать система с обратной связью для коррекции начального смещения?

UPD При моделировании в микрокапе после всех последующих регулирующих элементов и фильтра получил вот такую АЧХ. Этому стоит верить или нет? Максимальная частота 5МГц на выходе у меня при опорнике на 50МГц
UPD2 Загрузил саму моделируемую схему в пдф
Леонид Иванович
Если требуется нулевая постоянная составляющая сигнала на выходе, то можно установить разделительный конденсатор. Если требуются очень низкие частоты, то вместо большой разделительной емкости можно сделать обратную связь по постоянному току на основе интегратора, как делают в усилителях звуковой частоты. Именно так я делал у себя в генераторе на основе DDS.
georgfour
Вот такая схема?

UPD попробовал с конденсатором и просто с активным фильтром нижних частот - все это оказывает заметное влияние на общую АЧХ. Вариант с простым вычитанием напряжения не будет работать? Если точность 1 последний бит в 10 битном цапе, то это очень маленькая величина получается, плюс у меня полоса до 5 МГц при опорной 50 МГц
shf_05
Цитата(Леонид Иванович @ Jan 4 2016, 15:25) *
Во всем возможном диапазоне обязана плавать, хотя бы из-за действия весовой функции. На частоте Fs/2 спад будет около 4 дБ. Не говоря уже про неравномерность АЧХ фильтра.

И вправду - фильтра, компенсирующего ачх sinx/x нет. Для Fs в 10 раз большей чем частота сигнала неравномерность будет не сильно большой но все же будет.
Автору пожелание опишите что вы хотите от этой микросхемы. Важен фильтр на выходе микросхемы и тип оу.
georgfour
shf_05, я чуть выше выложил схему аналоговой части.
Результат - синус и прямоугольник от 0 до 5МГц, реuулировка амплидуды 0 - 12 вольт от пика до пика, постоянное смещение +-6 вольт, работа на нагрузку 50 ом при названных условиях.
В схеме сначала идет схема преобразования ток-напряжения на повторителе, затем схема смещения сигнала на половину для получения биполярного сигнала и усиления до 2 вольта пик-пик. Затем активный фильтр 4 порядка с частотой пропускания 15МГц. Далее идет разветвление сигнала.
Один путь - на быстродействующий компаратор - детектор нуля, который формирует прямоугольный сигнал, который затем смещается на половину и подавляется до 2 вольта пик-пик. Затем идет ключ, которым выбираем выходной сигнал - либо синус, либо прямоугольник. После этого идет усилитель до 12 вольт пик-пик (до максимально возможного значения), после чего потенциометр регулировки амплитуды. После этого повторитель (поскольку потенциометр влияет на последующую схему дифф усилителя) и далее дифф усилитель для смещения +- 6 вольт. После этого идет буфер биполярный с широкой полосой для работы на нагрузку 50 Ом. Так же после потенциометра сигнал идет на преобразователь RMS-DC для того чтобы измерять текущее значение сигнала.
Все ОУ - быстродействующий LM7171 с полосой 300 МГц. Компаратор MAX9203 - быстродействующий (1 нс фронты). Преобразователь LTC1968 - измеряет 5 мгц с ошибкой 5% - а лучшего и не требуется. Ключ здесь не указан, но будет применяться ADG419 от AD.
Буфер - BUF624, держит ток до 250ма, что с головой перекрывает выход на 50 ом при макс амплитуде 6 вольт, так же широкополосный.
Вот вроде бы и все.
shf_05
спасибо.
Вы хотите получить перестраиваемый генератор с постоянной амплитудой на выходе?
Потенциометр на схеме это делитель на резисторах? "Крутилку" иначе переменный резистор не советую, если планируете активно ей пользоваться. Или цифровой потенциометр или pga или ещё трюк с цап есть.
А зачем на выходе "крутого" компаратора емкость на землю - имитация емкости монтажа или реально дополнительная емкость?
Я бы ещё отключал компаратор вторым ключом, когда ключ переключает выход на синус, чтобы фронты компаратора зря не "фонили". Учтите ещё не полную развязку ключа на 1 МГц около 80 дБ в вашем случае. Как то раз я не учёл и долго не мог понять откуда проходит сигнал при отключённом ключе, пока не прикинул сколько откуда и куда приходит.
Ещё как вариант стабилизировать выход - применить программируемый усилитель и завести на его вход разницу между опорным уровнем и сигналом с вашего измерителя rms.
И ещё одно замечание - Ваш выход низкоомный, т.е. Не 50 Ом, если вы хотите иметь генератор типа лабораторного у которого 50 Ом выход, подумайте над этим.
И если в буфере есть защита она поможет от замыкания в нагрузке, если нет лучше дополнить ей выход.
И поставить ключ отрубающий выход.

Цитата(georgfour @ Jan 4 2016, 16:23) *
Мне важно именно исходное значение чтобы было примерно постоянным, чтобы постоянное смещение не сильно уходило в сторону (биполярный сигнал получаю), а уж перепады из-за последующих компонентов просто ручкой с переменным резистором подкрутить.

Коллега это же никак не постоянство амплитуды сигнала о котором вы говорите в первом посте.
Думаю дрейф нуля последующих элементов схемы не меньше дрейфа цап этой микросхемы, проверьте это. если вам нужен очень близкий к нулю DC при низкочастотном сигнале на выходе то это уже отдельный вопрос.
Кстати в микрокапе посмотрите dc анализ при разных ...
georgfour
shf_05, спасибо за ваш подробный отзыв!
1)
Цитата
Потенциометр на схеме это делитель на резисторах? "Крутилку" иначе переменный резистор не советую, если планируете активно ей пользоваться. Или цифровой потенциометр или pga или ещё трюк с цап есть.
- проблема в том, что там где стоит потенциометр напряжение +- 6 вольт - цифровые потенциометры не берут выше 5, а если и берут - то они довольно дорогие. Плюс по поводу шумов не уверен... А что за другие два способа еще?
2)
Цитата
А зачем на выходе "крутого" компаратора емкость на землю - имитация емкости монтажа или реально дополнительная емкость?
-реальная емкость, хотел немного сгладить фронты, поскольку тогда появляются очень сильные (40 процентов полезного сигнала) выбросы на операционном усилителе. Может от этих выбросов как то иначе избавляются ? Как я понял это из-за слишком крутых фронтов (1 нс)(привел рисунок)
3)
Цитата
И ещё одно замечание - Ваш выход низкоомный, т.е. Не 50 Ом, если вы хотите иметь генератор типа лабораторного у которого 50 Ом выход, подумайте над этим.
- последовательно с выходом добавить сопротивления 50 ом? Просто тут небольшая путаница - смотрю у лабораторных генераторов - там сказано, что при нагрузке 50 Ом гарантируется такой то уровень сигнала на выходе. Но ведь согласно определению - 50 Ом выходного сопротивления - это если на выходе при нагрузке 50 Ом наблюдаем половину максимального сигнала, то есть сопротивления источника и нагрузки равны. В других подобных схемах кто-то ставит на выход 50 Ом резистор, кто-то нет. Никак не могу разобраться(

Все остальное понятно, думаю я последую вашим советам, спасибо большое)
Леонид Иванович
Цитата(georgfour @ Jan 5 2016, 13:57) *
В других подобных схемах кто-то ставит на выход 50 Ом резистор, кто-то нет.


Если заявлен выход 50 Ом, то резистор быть обязан. Как кто-то его может не ставить?

P.S. Раз уж взялись за проектирование аналогового тракта лабораторного генератора сигналов, имеет смысл для начала изучить, как его делают другие. Например, для старых AWG генераторов Agilent принципиальные схемы находятся в открытом доступе.
georgfour
Да, насчет других схем - находил в интернете только поделки любителей, на схемы серьезных вещей не натыкался.
Погуглил по тому что вы сказали - натыкаюсь только на старые мануалы(
Не могли бы вы указать хотя бы область поиска этих схем?
Спасибо большое заранее!
Леонид Иванович
Например, первая ссылка в Google по запросу "Agilent 33220A service guide".
georgfour
Отлично, спасибо большое!

Хм, а почему они используют пассивные фильтры а не активные?
shf_05
Цитата(georgfour @ Jan 6 2016, 04:32) *
Отлично, спасибо большое!

Хм, а почему они используют пассивные фильтры а не активные?

Вероятнее всего на высоких частотах ЦАП в их схеме фильтры на ОУ работают хуже пассивных.

Цитата(georgfour @ Jan 5 2016, 15:57) *
shf_05, спасибо за ваш подробный отзыв!
1) -ен... А что за другие два способа еще?

Вот http://www.analog.com/en/design-center/ref...lab/cn0156.html
И вот
http://www.ti.com/lsds/ti/amplifiers-linea...r-products.page
И Ещё - потенциометр до усиления можно поставить пока сигнал в диапазоне от 0 до 5 в
Цитата
2) -реальная емкость, хотел немного сгладить фронты, поскольку тогда появляются очень сильные (40 процентов полезного сигнала) выбросы на операционном усилителе. Может от этих выбросов как то иначе избавляются ? Как я понял это из-за слишком крутых фронтов (1 нс)(привел рисунок)

Выбросы на выходе ОУ это следствие ограничения полосы прямоугольника самим оу, который ещё наверно близко к границе устойчивости работает.
Зачем вам тогда такой навороченный компаратор? В любом случае емкость напрямую на выходе компаратора нехорошо. Или хоть RC цепочка на выходе, или ОУ по другому включить.
Цитата
3) - последовательно с выходом добавить сопротивления 50 ом? Просто тут небольшая путаница - смотрю у лабораторных генераторов - там сказано, что при нагрузке 50 Ом гарантируется такой то уровень сигнала на выходе. Но ведь согласно определению - 50 Ом выходного сопротивления - это если на выходе при нагрузке 50 Ом наблюдаем половину максимального сигнала, то есть сопротивления источника и нагрузки равны. В других подобных схемах кто-то ставит на выход 50 Ом резистор, кто-то нет. Никак не могу разобраться(

Выход генератора согласован с нагрузкой как правило 50Ом. резистор последовательно с выходом вариант но не всегда удачный, посмотрите какой импеданс самого буфера на 5 МГц и дополняйте до 50 Ом.
Красивее сделать так
http://www.ti.com/lit/an/slyt326/slyt326.pdf
http://www.ti.com/lit/an/sloa100/sloa100.pdf
georgfour
shf_05, спасибо за помощь!
Способ с управлением ЦАПом непосредственно микросхемой синтезатора не подходит, так как потом смещение происходит на фиксированную величину, задаваемую подстроечным резистором.
Способ с программируемым усилителем очень интересный - попробую, спасибо sm.gif

Насчет RC цепочки не понял - ну у меня она фактически и стоит, вместе с резисторами дифф. усилителя. А другие компараторы имеют примерно те же самые фронты (до 10нс), за исключением совсем медленных, проблему это не решает(

Насчет согласования на 50Ом - отличный материал, спасибо!

UPD - программируемые усилители не подходят, у них очень малая полоса пропускания
Леонид Иванович
Цитата(georgfour @ Jan 6 2016, 15:05) *
UPD - программируемые усилители не подходят, у них очень малая полоса пропускания


Есть разные. Например, у AD8370 полоса 750 МГц.
Plain
Лабораторный генератор проще и качественнее сделать старым добрым аналоговым способом, т.е. генератор треугольника, перестраиваемый фильтр и АРУ.
shf_05
Цитата(georgfour @ Jan 6 2016, 17:05) *
UPD - программируемые усилители не подходят, у них очень малая полоса пропускания

тогда есть такое = variable gain amp., которым можно управлять хоть от цап, хоть от крутилки, хоть от цифрового потенца, но мой вам настоятельный совет не пускайте сам сигнал через "крутилку".

Цитата(Plain @ Jan 6 2016, 22:27) *
Лабораторный генератор проще и качественнее сделать старым добрым аналоговым способом, т.е. генератор треугольника, перестраиваемый фильтр и АРУ.

смотря что хотим сделать, если нужен именно с точной регулировкой частоты без восьми ручек регулировки оной?
мой первый генератор был на КМОП мультивибраторе, треугольнике и синусе на диодах, до сих пор как трофей в рабочем виде, не применяю а выбросить жалко - одна из первых поделок, частоту выставить с точностью в герц - надо ловкость рук, плюс она медленно плывет.

Цитата(georgfour @ Jan 6 2016, 17:05) *
Насчет согласования на 50Ом - отличный материал, спасибо!

резистор должен стоять последовательно с выходом компаратора, тогда будет RC цепочка, но это так ненужные трюки - выбросьте конденсатор С13, посмотрите на крутизну фронта сигнала, наверняка она = максимальная скорость нарастания для вашего ОУ, поставьте конденсатор параллельно R43 или R44 получите ФНЧ и возможно, будет работа X16 без колебаний.
georgfour
Спасибо, но опять же - вся проблема потенциометров, управляемых усилителей даже не питания в 5 вольт, а то что оно однополярное, а сигнал у меня однополярный. Есть потенциометры на +-15 вольт, но стоит он около тысячи. В чем проблема крутилки никак не могу понять, только в механической прочности?
Еще вопрос - я в схеме в качестве подстроечников применяю вот такие http://lib.chipdip.ru/239/DOC000239027.pdf
Они вообще подходят для применений на таких частотах? Не могу найти по ним данных по поводу паразитных емкостей и индуктивностей
shf_05
Цитата(georgfour @ Jan 7 2016, 00:52) *
Они вообще подходят для применений на таких частотах? Не могу найти по ним данных по поводу паразитных емкостей и индуктивностей

конечно подходят, только вот как их крутить будете? если часто это делать они будут "шуршать".
georgfour
Не, подстроечники я покручу один раз при настройке - это всякие резисторы обратной связи, номиналы которых точно не подобрать из ряда.
А насчет амплитуды - ну развалится, можно заменить)) Просто с электронынм получается слишком дороже
shf_05
Цитата(georgfour @ Jan 7 2016, 18:27) *
Не, подстроечники я покручу один раз при настройке - это всякие резисторы обратной связи, номиналы которых точно не подобрать из ряда

это зря, лучше ставить прецезионные резисторы если вам нужеа стабильность параметров.
Plain
Цитата(shf_05 @ Jan 6 2016, 22:33) *
смотря что хотим сделать

Это до сих пор непонятно, потому что в магазинах полно готовых 10-долларовых игрушек на DDS, включая кнопки, и даже ЖК-индикаторы.
Леонид Иванович
Цитата(georgfour @ Jan 6 2016, 22:52) *
Еще вопрос - я в схеме в качестве подстроечников применяю вот такие


На фото - плата недорогого генератора Rigol. По фото можно восстановить структурную схему аналогового тракта, и даже принципиальную схему (за исключением номиналов конденсаторов и индуктивностей). Как видите, подстроечных резисторов на плате нет. Хотя нет, все же есть один. Но это скорее исключение. Зачем подстроечники, если есть процессор, который в цифровом виде позволит откалибровать прибор (смещение, амплитуду)?

Вот тут сделали "народный" генератор, правда, на крутилках. Но тема заглохла, так как он никому не нужен.
georgfour
Да, но с плис это совершенно другой уровень устройства(
Интернет говорит, что это Rigol DG1022 - я пытался его приобрести, сейчас стоит около 35 тысяч рублей, для домашней лаборатории не подъемно(
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.