Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik DAC VREFIN/VREFOUT Verständnis Problem.


von Sawyer M. (sawyer_ma)


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Hallo,

ich habe bis jetzt noch nie etwas mit DAC´s gemacht und baue mir zum 
Verständnis mal eine kleine Schaltung mit diesem DAC AD5668 auf.

Jedoch verstehe ich diesen Pin nicht:

VREFIN/VREFOUT

The AD5628/AD5648/AD5668 have a common pin for reference input and 
reference output. When using the internal reference, this is the 
reference output pin. When using an external reference, this is the 
reference input pin. The default for this pin is as a reference input.


Ich versteh das so das durch diesen Pin das Verhältnis von Eingang zu 
Ausgang eingestellt nach justiert werden kann. Auf Seite 21 kann ich 
dann auch die Ausgangsspannung berechnen wenn ich intern oder extern 
verwenden. Ich verstehe nur nicht so richtig für was das alles gut ist 
und auch nicht was ich auf VREF out gebe wenn ich den Internen nicht 
verwenden möchte.

Entschuldigung villt für die dumme Frage aber irgendwie verstehe ich es 
nicht.

Grüße und vielen Dank für die Hilfe

von Arduinoquäler (Gast)


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Sawyer M. schrieb:
> Ich versteh das so das durch diesen Pin das Verhältnis von Eingang zu
> Ausgang eingestellt nach justiert werden kann.

Au dem Datenblatt (Seite 24):

INTERNAL REFERENCE REGISTER
The on-board reference is off at power-up by default. This allows
the use of an external reference if the application requires it. The
on-board reference can be turned on or off by a user-program-mable
internal REF register by setting Bit DB0 high or low (see Table 10).
Command 1000 is reserved for setting the internal REF register (see
Table 8). Table 12 shows how the state of the bits in the input shift
register corresponds to the mode of operation of the device.

von Arduinoquäler (Gast)


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Arduinoquäler schrieb:
> Aus dem Datenblatt (Seite 24):

Mit anderen Worten: RTFM

von Sawyer M. (sawyer_ma)


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Arduinoquäler schrieb:
> Sawyer M. schrieb:
>> Ich versteh das so das durch diesen Pin das Verhältnis von Eingang zu
>> Ausgang eingestellt nach justiert werden kann.
>
> Au dem Datenblatt (Seite 24):
>
> INTERNAL REFERENCE REGISTER
> The on-board reference is off at power-up by default. This allows
> the use of an external reference if the application requires it. The
> on-board reference can be turned on or off by a user-program-mable
> internal REF register by setting Bit DB0 high or low (see Table 10).
> Command 1000 is reserved for setting the internal REF register (see
> Table 8). Table 12 shows how the state of the bits in the input shift
> register corresponds to the mode of operation of the device.

Ok das erklärt mir leider noch nicht ob meine Vermutung das man die 
Spannung zwischen Eingang und Ausgang nachstellen kann. Ich vermute mal 
ja.

Aber falls ich den Internen verwenden wollte müsste ich doch nur.

When using the internal reference, it is recommended that a 100 nF 
capacitor be placed between the reference output and GND for reference 
stability.

Aber was geben ich den auf den VRef in drauf wenn ich den externen 
verwenden möchte? Eine bestimmte Spannung die mir meinen Offset 
korrigiert?

Entschuldigung ich versteh gerade nicht wie das gemeint ist?!

Grüße

von Arduinoquäler (Gast)


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Sawyer M. schrieb:
> Aber was geben ich den auf den VRef in drauf wenn ich den externen
> verwenden möchte?

Zuerst würde ich mal wissen wollen wozu du das brauchst. Es ist
mit mehr Aufwand verbunden (Referenzspannungsquelle) und
fehleranfällig.

Du kannst den DAC sowieso nicht direkt als Spannungsquelle
verwenden, ein OpAmp als Buffer ist Pflicht.
Somit kannst du mit dem OpAmp jeden Spannungsbereich erzeugen
den du dir wünschst. Aber bitte nicht mit der Referenzspannung.

von Possetitjel (Gast)


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Sawyer M. schrieb:

> Ok das erklärt mir leider noch nicht ob meine Vermutung
> das man die Spannung zwischen Eingang und Ausgang nachstellen
> kann. Ich vermute mal ja.

"...zwischen Eingang und Ausgang"???

An einen DAC werden digitale (hier: binäre) Worte angelegt,
und eine analoge Größe (Strom oder Spannung) kommt heraus.

Die Preisfrage ist: Welcher Maximalwert soll herauskommen,
wenn alle Eingänge auf "1" gesetzt sind?
Dieser Wert wird i.d.R. von der Referenz festgelegt.

> Aber falls ich den Internen verwenden wollte müsste ich
> doch nur.

"...nur"?

> Aber was geben ich den auf den VRef in drauf wenn ich den
> externen verwenden möchte?

Na die Spannung, die am Ausgang anliegen soll, wenn alle
Eingänge auf "1" geschaltet sind. (Stimmt nicht ganz; die
Ausgangsspannung ist dann 1 digit kleiner.)

> Eine bestimmte Spannung die mir meinen Offset korrigiert?

Offset?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sawyer M. schrieb:
> das erklärt mir leider noch nicht ob meine Vermutung das man die
> Spannung zwischen Eingang und Ausgang nachstellen kann. Ich vermute mal
> ja.

Nein.

Wobei ich große Zweifel hege, daß du die Funktion eines DAC auch nur im 
Prinzip verstanden hast. Dein DAC gibt eine Spannung aus, deren Größe 
einerseits proportional zum angelegten Digitalwert ist und andererseits 
proportional zur Referenzspannung. In den meisten Fällen ist es so, daß 
der DAC beim größtmöglichen Digitalwort genau die Referenzspannung 
ausgibt. In den weitaus meisten Fällen [1] hat die Referenzspannung 
einen konstanten Wert.

Der VREFIN/VREFOUT Pin des AD5668 kann nun wahlweise als Eingang für 
eine externe Referenzspannung verwendet werden oder als Ausgang, an dem 
man die interne Referenzspannung mit einem Entkopplungskondensator 
stützen kann. Zwischen beiden Varianten kann man den DAC hin und her 
schalten, indem man ein internes Steuerregister passend beschreibt.

Ob du die interne oder eine externe Referenzspannung benutzen mußt, 
wissen wir nicht. Das hängt davon ab, ob in deiner Anwendung die Größe 
der internen Referenzspannung paßt. Und ob die sonstigen Parameter 
(Temperaturdrift, Rauschen) gut genug sind.


[1] Ausnahme sind sogenannte multiplizierende DAC. Hier kann man die 
Referenzspannung in der Tat als den Eingang eines digital gesteuerten 
Abschwächers ansehen. Digitale Läutstärkeregler fallen z.B. in diese 
Kategorie.

von Arduinoquäler (Gast)


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Axel S. schrieb:
> Ob du die interne oder eine externe Referenzspannung benutzen mußt,
> wissen wir nicht.

Sawyer M. schrieb:
> ich habe bis jetzt noch nie etwas mit DAC´s gemacht und baue mir zum
> Verständnis mal eine kleine Schaltung mit diesem DAC AD5668 auf.

Axel S. schrieb:
> Wobei ich große Zweifel hege, daß du die Funktion eines DAC auch nur im
> Prinzip verstanden hast.

Das Schweigen des TOs spricht Bände.

von Sawyer M. (sawyer_ma)


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Der Themenersteller ist wieder da.

Ich fasse mal zusammen und hoffe das ich alles richtig verstanden habe.

Also, an meinen VRefin schließe ich die Spannung an die ich gerne am 
Ausgang hätte wenn ich alle Eingange auf 1 geschalten habe.

Somit lege ich 5V an VRefin an damit ich bei 1111 1111 1111 1111 dann 
auch ungefähr 5V am Ausgang habe. Der Wert wird wohl trotz Rail to Rail 
nicht ganz an die 5V heran kommen.

Aus diesem Grund wäre es ratsam den DAC mit 5.5V zu versorgen, damit man 
an die 5V am Ausgang sehr nahe heran kommt.

Stimmt das so? Ich hoffe es :/

Meine Anwendung:

Nach dem DAC würde ich einen OpAmp schalten der mir die Ausgangsspannung 
des DAC mit 3 Verstärkt. Also bei einem Ausgang von 5V des DAC würde ich 
nach meinem OpAmp auf 15V kommen. Nun hat jeder OpAmp und auch der DAC 
eine kleine Offset Spannung welche mir es nicht ermöglicht auf 0V zu 
kommen. Deshalb dachte ich das ich mittels Trimmpotis an dem OpAmp das 
von Hand nachjustiere.

Jedoch bietet der AD5668 ja eine "Digital gain and offset adjustment“ 
könnte ich das auch darüber ausregeln?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Sawyer M. schrieb:
> Ich fasse mal zusammen und hoffe das ich alles richtig verstanden habe.
>
> Also, an meinen VRefin schließe ich die Spannung an die ich gerne am
> Ausgang hätte wenn ich alle Eingange auf 1 geschalten habe.

Im Prinzip ja. Schau aber unbedingt nochmal ins Datenblatt, wie sich 
dein DAC da genau verhält.

> Somit lege ich 5V an VRefin an damit ich bei 1111 1111 1111 1111 dann
> auch ungefähr 5V am Ausgang habe. Der Wert wird wohl trotz Rail to Rail
> nicht ganz an die 5V heran kommen.

Wer sagt das? Und warum mußt du da unbedingt 5V rausbekommen?

> Aus diesem Grund wäre es ratsam den DAC mit 5.5V zu versorgen, damit man
> an die 5V am Ausgang sehr nahe heran kommt.

Eher nicht. 5V Versorgung sind doch total in Ordnung. Schließlich muß 
die Versorgungssapannung ja auch zu den Logikpegeln passen. Lies: du 
mußt den DAC und deinen µC mit der gleichen Versorgungsspannung 
betreiben. Und woher kriegst du überhaupt 5.5V?

> Meine Anwendung:
>
> Nach dem DAC würde ich einen OpAmp schalten der mir die Ausgangsspannung
> des DAC mit 3 Verstärkt. Also bei einem Ausgang von 5V des DAC würde ich
> nach meinem OpAmp auf 15V kommen.

Aha. Dann bist du doch in der Ausgangsspannung des DAC vollkommen 
variabel. Wenn du den DAC mit intern 2.5V Referenzspannung hast, dann 
kannst du den doch direkt nehmen und verstärkst einfach nicht um Faktor 
3, sondern um Faktor 6. Dem OPV bricht dabei sicher nichts ab. Und du 
kannst den ADC mit 5V oder auch 3.3V betreiben.

> Nun hat jeder OpAmp und auch der DAC
> eine kleine Offset Spannung welche mir es nicht ermöglicht auf 0V zu
> kommen. Deshalb dachte ich das ich mittels Trimmpotis an dem OpAmp das
> von Hand nachjustiere.

Kann man machen. Die Frage ist halt, ob dir ein paar mV Offset überhaupt 
etwas ausmachen. Zumal auch ein R2R-OPV sich schwer tut, exakt 0V am 
Ausgang zu erreichen. Und die nächste Frage wäre dann, wozu die exakt 0V 
eigentlich gebraucht werden.

> Jedoch bietet der AD5668 ja eine "Digital gain and offset adjustment“
> könnte ich das auch darüber ausregeln?

Möglich. Lies das Datenblatt doch einfach mal.

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