DAC-Ausgangssignal gestört

[Peder (Gast)]

Hallo,

Ich habe hier einen Minimalaufbau mit einem ATMega16, einem DAC8043A und 
einer Prüf-LED. Außer der Controller-Peripherie gibt es nichts mehr.
Insofern hoffe ich, dass ein Schaltplan nicht nötig ist, weil ich im 
Moment (wegen fehlender Admin-Rechte) keinen Zugriff auf entsprechende 
Software hab.

Der DAC wird per SPI angesprochen.

Die Bilder zeigen mein Problem (Komplettbild und Detail):
Der DAC nimmt seine 12 Bit anstandslos (also jedesmal) und geht alle 
Werte von 0x000 bis 0xFFF durch. Aber dafür, dass sich der DAC damit 
rühmt, nur Ungenauigkeiten bis zu einem LSB zu produzieren, läuft da was 
nicht richtig. Während er die Werte durchfährt, ist das Signal 
durchsetzt mit Störungen. Wenn ich das Durchlaufen aber beende, sieht 
der Pegel, der dann erreicht ist, recht gut aus.

Ein Problem, was ich voll auf meine Kappe nehmen muss, ist mein 
fehlendes elektronisches Verständnis über Current-Output-DACs oder 
Stromausgänge generell.
Die Bilder sind aufgenommen von Iout gegen Masse. Wenn ich das Ganze als 
Spannungsabfall über einen Widerstand messe, sieht das zwar schon besser 
aus, aber dann ist auch das Signal viel kleiner.

Ich weiß, dass dahinter noch ein OPV kommen soll, aber vorher wollte ich 
klären, ob ich soweit alles richtig gemacht habe.


Konkretere Fragen: Warum sieht das Signal so schlimm aus? Selbst wenn 
ich nur die falschen Pins messen sollte, kann das doch trotzdem nicht so 
aussehen, oder? Und warum tritt diese Störung nur auf, wenn der DAC 
seinen Ausgang ändert?


Gruß

Peter

[Falk B. (falk)]

@ Peder (Gast)

>Ich habe hier einen Minimalaufbau mit einem ATMega16, einem DAC8043A und
>einer Prüf-LED. Außer der Controller-Peripherie gibt es nichts mehr.
>Insofern hoffe ich, dass ein Schaltplan nicht nötig ist,

Falsch gedacht. Siehe Netiquette.

>Der DAC wird per SPI angesprochen.

Das hatten wir doch vor kurzem? Das hier?

Beitrag "Clock Flanke unbrauchbar?"

>Die Bilder zeigen mein Problem (Komplettbild und Detail):
>Der DAC nimmt seine 12 Bit anstandslos (also jedesmal)

Naja, wie sollt er denn was beanstanden, wenn er write only ist?

> Während er die Werte durchfährt, ist das Signal
>durchsetzt mit Störungen. Wenn ich das Durchlaufen aber beende, sieht
>der Pegel, der dann erreicht ist, recht gut aus.

Also ein dynamischer Effekt. Hast du gescheite Entkoppelkondensatoren?

http://www.mikrocontroller.net/articles/Kondensator#Entkoppelkondensator

>Die Bilder sind aufgenommen von Iout gegen Masse.

Wie? Hast du einen Stromwandler? Eher nicht. Einfach die Ausgänge mit 
dem Oszi messen geht so nicht bei einem Stromausgang.

> Wenn ich das Ganze als
>Spannungsabfall über einen Widerstand messe, sieht das zwar schon besser
>aus, aber dann ist auch das Signal viel kleiner.

Groß genug zum messen. Womit wir wieder am Anfang wären. Poste deinen 
Schaltplan.

[Peder (Gast)]

> Das hatten wir doch vor kurzem? Das hier?
>
> Beitrag "Clock Flanke unbrauchbar?"

Ja, ich fand nur, dass es thematisch nicht mehr dazu gehört, so dass 
jemand mit meinem Problem beim Suchen mehr Erfolg haben könnte, wenn es 
ein eigenes Thema dazu gibt.


Ansonsten möchte ich nur zusammenfassen, was ich seit dem geändert und 
gelernt habe, falls mal jemand in ähnlichen Problemen steckt.

- unbedingt den Messkopf vom Oszi benutzen, nicht nur die einfache 
Messspitze
- der Verzicht auf Steckplatine und der Neuaufbau auf Lochrasterplatine 
ergab praktisch keine Änderung
- Entkoppelkondensator auch nicht, was bei diesem DAC zudem sehr 
undankbar ist, da Vcc und GND diagonal gegenüberliegen


Der eigentliche Fehler lag im Verständnis der Funktionsweise eines 
Stromausgangs-DAC. Ich hoffe, ich liege jetzt mit meinem Bild richtig:
Der DAC erzeugt am Iout einen Strom proportional zum Wert, der am SRI 
eingeht. Dieser Strom ist aber intern nach oben hin begrenzt, weshalb 
das bloße Messung von Spannung zwischen Iout und GND irgendwann 
vorzeitig in Sättigung geht -- vermutlich, weil einfach kein äußerer 
Widerstand da ist, der den Strom sonst unterhalb Imax halten würde.
Also habe ich ein Poti hinter den Iout geschaltet und über diesen den 
Spannungsabfall messen. Bewirkt tatsächlich Wunder. Dazu habe ich einen 
Kondensator parallel geschaltet, so dass das Ganze jetzt ein Tiefpass 
ist, welcher über den Poti zurecht geregelt wurde und nun funktioniert 
der elektronische Teil auch.
Auch der Effekt, dass der DAC nicht das volle 12-Bit-Spektrum zu nutzen 
schien ist weg.

Wenn noch was falsch ist, bitte für die Nachwelt korrigieren, ansonsten 
Danke!

[Falk B. (falk)]

Deine Erklärung ist OK, aber ein Schaltplan ist dennoch besser.