Hallo, ich möchte einen digitalen USB-Funktionsgenerator bauen. Um kurz einen Überblick zu geben. Ein LPC1758 kommuniziert mit dem PC über USB und bekommt von ihm die Daten für das Signal, Frequenz,.... Dieser schickt dann die Daten zu einem FPGA (CYCLONE III) weiter und steuert außerdem noch die Verstärkerschaltung. Der FPGA schickt die Daten dann mit 400MHz weiter zu einem 16Bit DAC. Und jetzt kommt mein eigentliches Problem. Ich möchte den DAC immer voll aussteuern, und die Amplitude und den Offset erst danach einstellen. Zuerst habe ich an 3 OP (AD8000) Schaltungen gedacht: die erste macht das Signal Offset frei die zweite regelt die Amplitude und die 3 addiert den Offset dazu Eingestellt hätte ich die Amplitude und den Offset mit 10Bit Digitalpotis. Nun sind 10 Bit aber nicht gerade sehr viel für einen Spannungsbereich von 10V. Außerdem sind die genauesten Digitalpotis die ich gefunden habe auf 1% genau, lieber wären mir 0.5% oder 0.1%. Was gibt es sonst noch für Möglichkeiten? Wie wird dies bei Handelsüblichen Funktionsgeneratoren aufgebaut? LG Alex
Welches Digitalpoti hat denn 100MHz Bandbreite? Ich kenne nur welche die bei 100kHz schon überfordert sind. Es gibt natürlich breitbandige Abschwächer aber die haben mit den Digitalpotis nichts zu tun.
Ok, noch etwas, was ich nicht beachtet habe. Sonst gibt es keine Möglichkeit die Verstärkung einer OP-Schaltung (invertierender Verstärker, Subtrahierer und Addierer) digital zu verstellen?
Alex schrieb: > Der FPGA schickt die Daten dann mit 400MHz weiter zu > einem 16Bit DAC. Du kannst mir zweifellos mal eben kurz ein Beispiel für einen DAC zeigen, der bei 400MHz effektiv 16Bit (ENOB) hat, nicht wahr?
Ich werde einen MAX5888 verwenden. Ist relativ billig und sollte für 20MHz locker reichen. http://datasheets.maximintegrated.com/en/ds/MAX5888.pdf
Alex schrieb: > Ich werde einen MAX5888 verwenden. Welcher Optimismus. Farnell: 0 Treffer RS-Components: 0 Treffer Bürklin: 0 Treffer Arrow: 0 Treffer Digikey: 4 Treffer; günstigster Preis bei 1 Stück: 59,17 Euro. > Ist relativ billig Na denn man tau... > und sollte für 20MHz locker reichen. Hmm. Für 25MHz langt bei mir ein NE521 und 6 Transistoren. Aber jeder wie er mag... :-)
Ich habe schon 2 MAX5888 bei mir zu Hause, als samples ;) Naja, ich will aber jedes beliebige Signal erzeugen können und dies über den PC steuern. Also der eigentliche Funktionsgenerator hat keine Knöpfe und keine Potis...
Unter vielem Anderen...
>Ich möchte den DAC immer voll aussteuern
Eine gute Konstantspannungsquelle ist besser und stabiler als jeder DAC.
Mit voll aussteuern meine ich, das zum Beispiel ein Dreieck Signal die vollen 16Bit Auflösung ausnützt....
Alex schrieb: > Was gibt es sonst noch für Möglichkeiten? 10V Ausgamgssignal mit 400MHz oder sagen wir zumindest 20MHz? Das ist ein leistungsstarker Sender, kein OpAmp. Du brauchst eine slew rate von 1300V/us und einen Ausgangsstrom von 200mA. Hier ein Beitrag von Leuten die sich mehr Gedanken gemacht haben: http://seti.harvard.edu/synth/system.htm
Alex schrieb: > Ich habe schon 2 MAX5888 bei mir zu Hause, als samples ;) Irgendsoetwas hatte ich schon vermutet... > Naja, ich will aber jedes beliebige Signal erzeugen können Naja. "Ich will jeden beliebigen Punkt in Deutschland erreichen können. Von meinem Kumpel bei der Roten Armee habe ich eine MIG29 als Sample bekommen. Wie kann ich das Ding im Garten starten? Schadet der Abgasstrahl etwa den Rosen? Ich will keinen Ärger mit meiner Freundin bekommen... " Entschuldige meinen Spott. Ist nicht böse gemeint. 400MHz/16Bit ist kein Anfängerprojekt. Wirklich nicht. Es gibt DDS-Chips in großer Zahl. Wenn Du aus denen zuverlässig ein gutes Signal herausbekommst, kann man weitersehen.
Du solltest dir deinen Ansatz nochmals überlegen. Ein 16bit DAC hat bei +-10V Ausgang eine Auflösung von 0,3 mV. Wenn du die Amplitude im FPGA einstellst, sprich einen HW-Multiplikator dafür opferst, kann du theoretisch die Amplitude in 0,3 mV Schritten variieren. Wenn du die Verstärkung nachträglich über Digitalpot oder ähnlichem mit 10 bit Auflösung veränderst kannst du die Amplitude lediglich in 20mV Schritten variieren. Reicht dir das wirklich. Den einzigen Vorteil deiner Variante sehe ich, dass du die Stufen des Ausgangs mit kleinerer Amplitude auch verkleinerst. Aber ohne einen entsprechend guten Tiefpass kommst du sowieso nicht aus. Falls dir die Stufen bei kleiner Amplitude zu gross sind, könntest du auch im Ausgangsverstärker einen 2. Bereich mit 1:8, 1:10 oder 1:16 Abschwächer einbauen. Lässt sich wesentlich leichter realisieren und ist in der Genauigkeit per Präzisionsteiler oder digitalem Abgleich nahezu beliebig genau zu realisieren.
Die groben Stufen macht man am besten nach dem DAC und Filter mit einem variablen Abschwächer. Das kann ggf. auch nach dem letzten Verstärker mit 50 Ohm Impedanz sein. Da braucht man auch nicht so viele Stufen: so etwa 3 , 6 , 10 und 20 dB könnte schon reichen. Die feinen Abstufungen (bis etwa 3 dB) kann man z.B. über die Ref. Spannung zum DAC machen - da kann es auch sehr fein gestuft sein. Bei 200 MHz wird man kaum mit +-10 V Amplitude arbeiten - eher mit rund 1 V.
Alex schrieb: > ich möchte einen digitalen USB-Funktionsgenerator bauen. Wieder so ein grandioses Troll-Projekt. Du hast noch keine Ahnung davon, was dich schaltungstechnisch erwartet, aber du weißt schon felsenfest, daß das ganze mit einem LPC1758 und einem Cyclone III vonstatten gehen muß. Dann kommst du zur genialen Schlußfolgerung, daß es 3 Stück AD8000 sein sollten, je einen zum DC-Pegel umsetzen, Amplitude verändern (womit bloß?) und nochmal DC-Pegel umsetzen. Offenbar hast du dir 1x LPC1758, 1x Cyclone 3, 2x MAX5888 und 3x AD8000 als Samples geschnorrt. Junge, begnüge dich für's erste mit einem eher praktischen Projekt: Gönne deinem Produkt einen Drehgeber für die Frequenz, einem 100 Ohm Poti für die Amplitude und einem weiteren 100 Ohm Poti für das Offset und einem einfachen LCD zum Anzeigen und laß den ganzen PC weg. W.S.
Mit reinen OPVs würde ich bei den Frequenzen nicht hantieren, besonders nicht wenn was eingestellt werden muss. Zum Einstellen der Verstärkung empfiehlt sich ein VGA, z.B. AD833x, der hat einen analogen oder digitalen Steuereingang. Manche lassen sich auch als AGC betreiben, die sorgen dann automatisch für fullscale Aussteuerung des ADC.
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