DAC0800 Verhalten simulieren

[Andreas S. (andi__)]

Hallo,

ich hab heute schon ein wenig Zeit damit verbracht das Verhalten von 
einem DAC0800 kombiniert mit einer OP- Schaltung in LTSpice zu 
simulieren. Das ganze habe ich aus dem Grund gemacht, weil ich mir 
demnächst einen Funktionsgenerator bauen möchte und dabei den DAC0800 
als DA-Wandler verwenden möchte. Außerdem wollte ich sehen, wie sich 
meine künstlich erzeugte symmetrische Gleichspannung verhält, welche 
nötig ist, da ich die Schaltung später nur aus einem Steckernetzteil 
versorgen möchte. Für diese Versorgungsschaltung habe ich eine Schaltung 
aus dem Buch "Tietze Schenk" ein wenig abgeändert. Auch zu dieser darf 
gerne ein Urteil gegeben werden.

Da der DAC0800 ein recht altes Bauteil ist, kann man für ihn kein 
LTSpice Model finden. Deshalb habe ich probiert ihn als einfache 
Sinus-Spannungsquelle (Amplitude 2.5V )mit DC-Offset (2.5V) 
nachzubilden. Das ist das Ausgangssignal was mir der DAC0800 später 
liefert wenn ich an ihn als Vref- 0V und als Vref+ 5V anlegt.

Den Offset am Ausgang des DAC0800 würde ich gerne mit einer OP-Schaltung 
wegbringen. Deshalb würde ich gerne die Schaltung aus Figure 8 im 
Datenblatt des DAC0800 verwenden. Diese müsste normalerweise aus dem 
Sinus des DAC0800 (0....5V) einen Sinus (-5V....5V) machen. Wie ihr an 
meiner Simulation sehen könnt, habe ich das leider nicht geschafft das 
genauso nachzubilden. Lediglich mit einer ganz normalen 
Subtrahiererschaltung konnte ich das Ausgangssignal, welches dann genau 
halb so groß ist wie das nach figure 8 erzeugte, also von -2.5V....2.5V 
geht, richtig darstellen.

Meiner Meinung kann ich das nicht so mit der Schaltung nach figure 8 
simulieren, weil der untere Anschluss der Sinusquelle in der Simulation 
in echt nicht direkt mit Masse verbunden ist. Kann das jemand 
bestätigen, oder mir eine Möglichkeit sagen, das Signal in der 
Simulation doch richtig mit dieser Schaltung zu erzeugen?

Über Verbesserungsmaßnahmen oder Hinweise würde ich mich freuen

Andreas

[Nicht neu (Gast)]

Der DAC0800 ist eine gesteuerte Stromsenke, keine Spannungsquelle.

Den Einfluss des DAC0800 auf die Spannungsversorgung mit künstlicher 
Masse kannst du so nicht simulieren. Dafür müsstest du das Verhalten des 
DAC, besonders beim Schalten, nachbauen. Kennst du das Verhalten? Steht 
es im Datenblatt (ich habe nicht nachgesehen)? Wenn nicht, musst du das 
Verhalten erst messen, um es dann zu modellieren. Wenn du das Verhalten 
kennst, egal ob aus dem Datenblatt oder durch Messen, musst du 
eigentlich nicht mehr simulieren, denn du hast bereits die gewünschte 
Information.

[Andreas S. (andi__)]

Nicht neu schrieb:
> Der DAC0800 ist eine gesteuerte Stromsenke, keine Spannungsquelle.

Das ist ein guter Einwand. Das ist mir bisher noch gar nicht 
aufgefallen. Deshalb sind die Anschlüsse am Ausgang des DAC0800 auch mit 
I1 und I2 bezeichnet.

Nicht neu schrieb:
> Kennst du das Verhalten? Steht
> es im Datenblatt (ich habe nicht nachgesehen)?
Über das Verhalten weiß ich nicht mehr als das was im Datenblatt steht. 
Da ist das Verhalten an sich aber auch nicht wirklich erklärt. Am 
Ehesten hilft wohl noch die Innenbeschaltung (siehe Anhang)

Aber da verwundert mich jetzt ehrlich gesagt, wie die Schaltung von 
figure 8 dann funktionieren kann. Weil beide Ausgänge des DAC0800 sind 
Stromsenken (laut Innenbeschaltung). Also liegt am + Eingang des OP ja 
keine Spannung an. Darum frage ich mich, warum der OP dann am Ausgang 
überhaupt eine Spannung erzeugen sollte.

Vielleicht sollte ich den Baustein erst einmal kaufen und im Realen 
ausprobieren.

Meine Schaltung zur Erzeugung der symmetrischen Spannungsversorgung ist 
ok, oder? Weil wegen der wollt ich eigentlich auch die Simulation 
machen.

Andreas

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Andreas S. schrieb:
> Also liegt am + Eingang des OP ja
> keine Spannung an.

Das ist eine falsche Schlussfolgerung.  "Keine Spannung" gibt es
nicht, es liegt also irgendeine Spannung an.

> Darum frage ich mich, warum der OP dann am Ausgang
> überhaupt eine Spannung erzeugen sollte.

Weil er aus zweimal irgendeine Spannung halt irgendeine andere
Spannung macht.

In einem Standard würde man das als "undefined behaviour" titulieren.

[Mischmasch (Gast)]

Jörg Wunsch schrieb:
> Andreas S. schrieb:
>> Also liegt am + Eingang des OP ja
>> keine Spannung an.
>
> Das ist eine falsche Schlussfolgerung.  "Keine Spannung" gibt es
> nicht, es liegt also irgendeine Spannung an.

Im Fall der Schaltung 8 ist das nicht irgendeine Spannung, sondern sie 
ist durch den Lastwiderstände /RL  (5k Ohm) definiert. Ohmsches Gesetz 
bei angenommenem idealen OP: V+ = /I * /RL.

>> Darum frage ich mich, warum der OP dann am Ausgang
>> überhaupt eine Spannung erzeugen sollte.
>
> Weil er aus zweimal irgendeine Spannung halt irgendeine andere
> Spannung macht.

Fast, weil er aus zwei durch die Widerstände RL, /RL und die Ströme I, 
/I definierten Spannungen eine definierte Ausgangsspannung macht. 
Nebenbei, es gilt mit IFS (FS: full scale): IFS = I + /I.

Wer mag hat jetzt alles um das selber durchzurechnen.

In der Schaltung 8 sind mindestens noch zwei Gemeinheiten versteckt. Der 
DAC muss mit einer symmetrischen Spannungsversorgung betrieben werden. 
Zweitens, die kleine Gemeinheit, die sich im Text über der Tabelle 
versteckt.


>
> In einem Standard würde man das als "undefined behaviour" titulieren.

[Jörg W. (dl8dtl) (Moderator)]

Mischmasch schrieb:
> Fast, weil er aus zwei durch die Widerstände RL, /RL und die Ströme I,
> /I definierten Spannungen eine definierte Ausgangsspannung macht.

Stimmt, da ist ja ein I-U-Wandler dahinter.

Ich hatte mir die Schaltung gar nicht angeguckt.  Ich wollte nur auf
die Aussage hinaus, dass es den Zustand "keine Spannung" an einem
OPV-Ein- oder -Ausgang eigentlich nicht gibt.