Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Bauteilwahl DAC: MAX507 oder gibt sinnvollere?


von Michael M. (michaelm)


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Moin Forum,

da ich bis dato keine Erfahrungen mit DACs besitze, bin ich auf euch 
angewiesen.
Ich habe ein 12bit-Parallelwort, das ich in ein analoges Signal 
umwandeln muss. Meine Recherche ergab den MAX507 
https://www.mouser.de/datasheet/2/256/MAX507-MAX508-1513259.pdf als 
recht passend, da er eine interne Vref besitzt, die max. 
Ausgangsspannung bis zu 10V beträgt und in jedem Fall für die Anwendung 
schnell genug ist.

Gibt es sinnvollere bzw. bessere Empfehlungen (vlt. auch preiswerter?)?

von Wolfgang (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Gibt es sinnvollere bzw. bessere Empfehlungen (vlt. auch preiswerter?)?

Das kommt drauf an, womit du ihn ansteuern willst. Vor 30 Jahren waren 
parallele Datenleitungen eher verbreit. Heutzutage liegen die Daten 
meist als Parallelwort in einem uC/FPGA vor und man schiebt sie per SPI 
zum DAC, gerade wenn es nicht sonderlich schnell sein muss. Für langsame 
Signale ist PWM mit nachfolgendem TP auch oft eine preiswerte Lösung.

von MaWin (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Gibt es sinnvollere

Na ja, der MAX macht es für dich einfach: Eingang passt und Ausgang 
passt.

Er ist halt steinalt und daher teuer.

Moderne Chips halten keine 15V mehr aus, und bieten kein 
Parallelinterface, dafur ist der Chip viel winziger und billiger zu 
fertigen. Da muss man das Eingangssignal wandeln, z.B. mit einem uC und 
seriell zum Chip übertragen, und man muss die Ausgangsspannung wandeln, 
mit einem OpAmp auf 10V. Trotzdem werden die 3 Chips in Summe billiger 
sein als der eine uralte.

Etwas Geld sparst du mit externer Referenz, MAX501.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Michael M. schrieb:
> da ich bis dato keine Erfahrungen mit DACs besitze, bin ich auf euch
> angewiesen.
Welche Erfahrungen besitzt du? Digital? Analog?
Kannst du die vorgeschlagenen Lösungen mit Parallel -> µC -> SPI -> DAC 
umsetzen?

> und in jedem Fall für die Anwendung schnell genug ist.
Wie schnell wäre das denn?

> die max. Ausgangsspannung bis zu 10V beträgt
Welche(n) Ausgangsspanung(sbereich) brauchst du?
Welche Versorgungsspannung(en) hast du?

> Ich habe ein 12bit-Parallelwort
Welche Pegel haben diese 12V?

von Michael M. (michaelm)


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Wolfgang schrieb:
> Heutzutage liegen die Daten
> meist als Parallelwort in einem uC/FPGA vor und man schiebt sie per SPI
> zum DAC, gerade wenn es nicht sonderlich schnell sein muss. Für langsame
> Signale ist PWM mit nachfolgendem TP auch oft eine preiswerte Lösung.

Die Daten liegen nun mal in paralleler Form vor; da kann ich wenig dran 
ändern. ;-)
_______

MaWin schrieb:
> Moderne Chips halten keine 15V mehr aus, und bieten kein
> Parallelinterface, dafur ist der Chip viel winziger und billiger zu
> fertigen. Da muss man das Eingangssignal wandeln, z.B. mit einem uC und
> seriell zum Chip übertragen, und man muss die Ausgangsspannung wandeln,
> mit einem OpAmp auf 10V. Trotzdem werden die 3 Chips in Summe billiger
> sein als der eine uralte.
>
> Etwas Geld sparst du mit externer Referenz, MAX501.

Drei anstatt ein Chip... Ja, kann ich mir vorstellen. :-)
Der 507 war quasi für mich die eierlegende Wollmilchsau...
Die Lösung mit externer Ref sehe ich mir nochmal an, fürchte allerdings, 
dass es nur unwesentlich billiger wird. Dem 507 kann man wohl keine 
externe Ref verpassen. Den MAX501/502 sehe ich mir mal an, allerdings 
mit ext. Ref macht es nicht viel Unterschied...
_________

Lothar M. schrieb:
> Welche Erfahrungen besitzt du? Digital? Analog?
> Kannst du die vorgeschlagenen Lösungen mit Parallel -> µC -> SPI -> DAC
> umsetzen?
Erfahrungen: Handgestrickte digitale Technik á la 4000er und HC-Logik 
usw., analog, uC/SPI überhaupt keine.

>> und in jedem Fall für die Anwendung schnell genug ist.
> Wie schnell wäre das denn?
Ich habe an der Stelle mind. ca. 800 ms Zeit, Wiederholrate ist i.A. 
deutlich länger. Da ist die Settlingtime von 5 us mehr als genug. :-)

>> die max. Ausgangsspannung bis zu 10V beträgt
> Welche(n) Ausgangsspanung(sbereich) brauchst du?
Ich benötige um die 8 V; daher passen die max. 10 V sehr gut.

> Welche Versorgungsspannung(en) hast du?
U.a. 5 V, 15 V, wenn nötig, auch mehr...

>> Ich habe ein 12bit-Parallelwort
> Welche Pegel haben diese 12V?
Das steht mit CMOS-Pegel zur Verfügung.

Danke für eure Antworten.

von Michael M. (michaelm)


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Der MAX502 scheint auch geeignet zu sein, trotz dualer Ub-Versorgung und 
ext. Ref.

Ein Problem 
(https://www.mouser.de/datasheet/2/256/MAX501-MAX502-1515802.pdf Seite 
10):
Sie sprechen da bei unipolarer Konfig. von einem AC-Signal am 
REF-Anschluss?? Das verwirrt mich... :-/

Als REF: REF01 oder was besseres??

: Bearbeitet durch User
von Jobst M. (jobstens-de)


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Michael M. schrieb:
> recht passend, da er eine interne Vref besitzt, die max.
> Ausgangsspannung bis zu 10V beträgt und in jedem Fall für die Anwendung
> schnell genug ist.
>
> Gibt es sinnvollere bzw. bessere Empfehlungen (vlt. auch preiswerter?)?

Okay, was haben wir:
- 12 Bit parallel
- 0 = 0V ; 4095 = 10V
- Rate 1/800ms
- Settl. Time 5µs

Also, ein paar mehr Daten wären schon noch sinnvoll:

Was darf/muss:
- Stromverbrauch?
- Ausgangsstrom?
- Rauschen/Dynamik?
- Linearität
- Gehäuse?
- Temperatur
- Drift

Michael M. schrieb:
> AC-Signal am
> REF-Anschluss?? Das verwirrt mich... :-/

Du KANNST AC an Ref anschließen. Siehe Bild 3 Seite 9.

Dann kannst Du digital die Wechselspannung in der Amplitude einstellen.

Könntest z.B. Audio an Ref anlegen und dann digital die Lautstärke 
einstellen. (Aber eben nur 12 x 6 = 72 dB)


Gruß
Jobst

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michaelm)


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Hallo Jobst,
danke für deine Einlassungen.

Jobst M. schrieb:
> Also, ein paar mehr Daten wären schon noch sinnvoll:
>
> Was darf/muss:
> - Stromverbrauch?
> - Ausgangsstrom?
> - Rauschen/Dynamik?
> - Linearität
> - Gehäuse?
> - Temperatur
> - Drift

Strombedarf: absolut zweitrangig; wenn es einen solchen DAC in 
"Micropower" gäbe, wollte ich ihn wahrscheinlich nicht bezahlen. :-(
Ausgangsstrom: minimal; wird eh per OPV gepuffert.
Rauschen/Dynamik: Solange das Rauschen bei wenigen mV (< 2mV ?) liegt, 
stört es nicht. Es folgt eh noch ein TP 1. O. mit sehr niedriger fg.
Linearität: lt. Daten Seite 2 absolut zufriedenstellend.
Gehäuse: egal.
Temp.: konstant bei 25-30°C, wenig Schwankung.
Drift: s. Datenblatt ist OK.

> Du KANNST AC an Ref anschließen. Siehe Bild 3 Seite 9.
>
> Dann kannst Du digital die Wechselspannung in der Amplitude einstellen.
>
> Könntest z.B. Audio an Ref anlegen und dann digital die Lautstärke
> einstellen. (Aber eben nur 12 x 6 = 72 dB)

Es geht mir einzig um die Wandlung des 12Bit-Wertes in (meist sehr 
kleine) DC-Werte, mehr nicht. ;-)

von MaWin (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Ausgangsstrom: minimal; wird eh per OPV gepuffert.

Wozu brauchst du dann einen DAC der 10V ausgibt, ein OpAmp könnte gleich 
verstärken, z.B. 5V auf 10V, und er könnte I auf U Ausgang umsetzen, und 
schon wird die Auswahl grösser und billiger.

von Michael M. (michaelm)


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MaWin schrieb:
> Wozu brauchst du dann einen DAC der 10V ausgibt...

Nun, es war ein Punkt, den man als "nice to have" beschreibt, aber kein 
absolutes Muss. ;-)

Aber nach deinem Beitrag (danke!) habe ich nochmals die Suche bemüht und 
bin z.B. auf den LTC1450 
https://www.mouser.de/datasheet/2/609/14500lf-2953810.pdf gestoßen, der 
den vorherigen Preis fast halbiert. :-))
So langsam finde ich mich auch in der DAC-Welt zurecht....

von Jobst M. (jobstens-de)


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Michael M. schrieb:
> Linearität: lt. Daten Seite 2 absolut zufriedenstellend.

Ich meinte nicht was der Chip, den Du Dir gerade anschaust so hat. Das 
habe ich selbst gesehen. Ich möchte eigentlich wissen, was DEINE 
Anforderungen sind.

Schau Dir mal den DAC7821IPWG4 an. Dürfte Dir vertraut vorkommen. Senkt 
den Preis nochmals. Und mit SPI wäre es davon nur noch 1/4 ...

Gruß
Jobst

von MaWin (Gast)


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Michael M. schrieb:
> Aber nach deinem Beitrag (danke!) habe ich nochmals die Suche bemüht und
> bin z.B. auf den LTC1450

Wie wäre 
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ad7541a.pdf


Gebraucht gibt rs den billiger (neu teurer).


Wenn der OpAmp 12-bit-exakt 0V ausgeben können soll, benötigt sogar ein 
R2R OpAmp eine negative Versorgungsspannung.

von Michael M. (michaelm)


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Das wird ja immer besser... :-) Warum finde ich die bloß mit der 
param. Suche bei mouser nicht? :-/

Jobst M. schrieb:
> Ich möchte eigentlich wissen, was DEINE
> Anforderungen sind.

Auf etwa 2 mV (8 V ./. 4096) sollte der Ausgang schon stimmen, wenn 
möglich.

Woher sollte der DAC7821IPWG4 mir vertraut vorkommen? Ich beschäftige 
mich seit 2 Tagen mit DACs... Aber DER ist schon sehr vielversprechend!

SPI scheidet aus, habe ich nirgends vorliegen und keine Erfahrung.
____

MaWin schrieb:
> Gebraucht gibt rs den billiger (neu teurer).

Es kommt nur Neuware in Frage. Der mouser-Preis schockt dann schon. :-(

> Wenn der OpAmp 12-bit-exakt 0V ausgeben können soll, benötigt sogar ein
> R2R OpAmp eine negative Versorgungsspannung.

Ja, ist mir bewusst. Ich muss gestehen, ein Salamischeibchen vergessen 
zu haben: Die Ausgangsspannung wird sich fast ausschließlich im 
mittleren Bereich (Ua/2) bewegen; nahe 0 V und Ua-max sind nicht 
Normalfall und kommen nur selten bis garnicht vor.
___

Ich muss die Datenblätter ansehen und vergleichen.

: Bearbeitet durch User
von Jobst M. (jobstens-de)


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Michael M. schrieb:
> Das wird ja immer besser... :-) Warum finde ich die bloß mit der
> param. Suche bei mouser nicht? :-/

Weiß nicht?

> Jobst M. schrieb:
>> Ich möchte eigentlich wissen, was DEINE
>> Anforderungen sind.
>
> Auf etwa 2 mV (8 V ./. 4096) sollte der Ausgang schon stimmen, wenn
> möglich.

Okay, mehr wirst Du bei 12 Bit auch nicht erwarten können.

> Woher sollte der DAC7821IPWG4 mir vertraut vorkommen?

Ich fand ihn auf den ersten Blick sehr ähnlich zum MAX508. Nun, auf den 
2. Blick nun aber auch nicht mehr ... :-/

> Ich beschäftige
> mich seit 2 Tagen mit DACs... Aber DER ist schon sehr vielversprechend!

Ich glaube auch, mehr wird es nicht mehr werden.

> SPI scheidet aus, habe ich nirgends vorliegen und keine Erfahrung.

Außerdem brauchst Du, da Deine Daten parallel vorliegen, dafür 
zusätzliche Hardware die wieder Geld und Platz benötigt, wenn ich das 
richtig sehe.
DAC diskret aufbauen wird Dir auch keine Ersparnis bringen. (Nur 
Erkenntnisse)


Mach eine Platine und fang an! :-)

Gruß
Jobst

von Michael M. (michaelm)


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Jobst M. schrieb:
> Mach eine Platine und fang an! :-)

Danke für den Zuspruch.... Es wird ein "paar Tage" dauern, da mein 
Hobby-"Labor" nach Umzug noch eingemottet ist, aber ich bin 
zuversichtlich. :-)

DAC diskret... Naja, bis 4 Bit traue ich mir das zu, darüber 
keinesfalls. Ich werde vlt. für die Datenleitungen einen 
(3-State-??)Latch spendieren, um das Feedthrough in den Griff zu 
bekommen.
Die Kostenfrage hat sich ja so erfreulich entwickelt; der DAC alleine 
ca. 8EUs ggü. 35EUs vorher, als ich anfing, darüber nachzudenken .... 
;-)) Gut, OPV, Latch + Ref kommen noch dazu...

Jedenfalls ein sehr positiver Abschluss des Ganzen; ich freu' mich ... 
Danke an alle Mitwirkenden und die rein sachliche Kommunikation hier!

Michael

: Bearbeitet durch User
von Jobst M. (jobstens-de)


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Michael M. schrieb:
> DAC diskret... Naja, bis 4 Bit traue ich mir das zu, darüber
> keinesfalls.

Bis 7 Bit ohne weiteres hinzubekommen. Mit Justage, aber ohne sonstige 
spezielle Ansprüche an die Widerstände auch 8 Bit. Dann wird es langsam 
ungemütlich.

(Siehe Bild. R2R könnte man allerdings auch machen.)

Michael M. schrieb:
> die rein sachliche Kommunikation hier!

Da hast Du wirklich Glück gehabt!


Gruß
Jobst

von Jobst M. (jobstens-de)


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... wobei, für absolute Genauigkeit ist mein Vorschlag so Käse ...

Gruß
Jobst

: Bearbeitet durch User
von Michael M. (michaelm)


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Hallo Jobst,

ich behalte das mal im Hinterkopf für evtl. später... ;-)
Nochmal über 3-St-Puffer nachgedacht: Ich denke, dass normale Latches 
wegen dem definierten Pegel die Aufgabe besser/ordentlich erfüllen.

EDIT: Man kann bei diesem die Registerdaten zurücklesen. Dann ist wohl 
doch Tristate angesagt...

Jobst M. schrieb:
> Da hast Du wirklich Glück gehabt!

Nun, wie man in den Wald hineinruft... :-)

: Bearbeitet durch User
von Jobst M. (jobstens-de)


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Für die DAC Eingänge, also für die erwähnten DAC-Chips benötigst Du 
keine Treiber. Das bringen die Chips alle selbst mit um auch ihre Specs 
einzuhalten

Michael M. schrieb:
> Nun, wie man in den Wald hineinruft... :-)

Nein, ich meine damit die üblichen verdächtigen Störer.

Gruß
Jobst

von Michael M. (michaelm)


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Jobst M. schrieb:
> Für die DAC Eingänge, also für die erwähnten DAC-Chips benötigst Du
> keine Treiber.

Da geht es mir nicht um Treiberfähigkeit...
Es ist der einzige DAC, den ich bis jetzt gesehen habe, der die 
gepeicherten DAC-Registerdaten an den Eingängen lesbar präsentiert, so 
dass man sie (einmal geladen) wieder auslesen kann.
Währenddessen kommen aber von der Quelle ganz andere neue Daten. Das 
kollidiert dann doch, oder? Siehe DB S. 5 "Terminal Functions", Befehle 
R/W und CS.

In anderen DB wird davor ein Latch wg. dem Feedthrough empfohlen.

von Jobst M. (jobstens-de)


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Lege R/W fest auf GND. Es zwingt Dich ja keiner die Daten zu lesen.

Ein Latch wird nicht benötigt.

Das ist ein Businterface. Du könntest parallel noch RAM, ROM, Peripherie 
und natürlich einen Prozessor anschließen.
Hast Du aber nicht. Du bekommst irgendwoher 12-Bit an Daten.
(Woher eigentlich?)
Und die willst Du einfach gewandelt haben.

Gruß
Jobst

von Michael M. (michaelm)


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Jobst M. schrieb:
> Es zwingt Dich ja keiner die Daten zu lesen.
Nein, will ich auch nicht. Es reicht aus, wenn die eingelesenen Daten im 
DAC-Register bleiben (Ub vorausgesetzt).

> Ein Latch wird nicht benötigt.
>
> Das ist ein Businterface. Du könntest parallel noch RAM, ROM, Peripherie
> und natürlich einen Prozessor anschließen.

Wird das in Systemen nicht generell so gemacht, dass die nicht aktiven 
Teilnehmer per 3-State weggeschaltet werden (um den Bus nicht belasten)?

> Du bekommst irgendwoher 12-Bit an Daten.
> (Woher eigentlich?)

Die stammen aus einer Zählerkette (4x4Bit), die annähernd 90 ms rauf- 
und runterzählt.

von Michael M. (michaelm)


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Michael M. schrieb:
> Jobst M. schrieb:
> Es zwingt Dich ja keiner die Daten zu lesen.
Nein, will ich auch nicht. Es reicht aus, wenn die eingelesenen Daten im 
DAC-Register bleiben (Ub vorausgesetzt).

> Ein Latch wird nicht benötigt.
> Das ist ein Businterface. Du könntest parallel noch RAM, ROM, Peripherie
> und natürlich einen Prozessor anschließen.

Wird das in Systemen nicht generell so gemacht, dass die nicht aktiven
Teilnehmer per 3-State weggeschaltet werden (um den Bus nicht belasten)?

> Du bekommst irgendwoher 12-Bit an Daten.
> (Woher eigentlich?)

Die stammen aus einer Zählerkette (4x4Bit), die annähernd 90 ms lang 
fortlaufend rauf- und runterzählt.

: Bearbeitet durch User
von Jobst M. (jobstens-de)


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Michael M. schrieb:
> Wird das in Systemen nicht generell so gemacht, dass die nicht aktiven
> Teilnehmer per 3-State weggeschaltet werden (um den Bus nicht belasten)?

Bei größeren Bussystemen kann man das machen. Hast Du aber nicht.

> Die stammen aus einer Zählerkette (4x4Bit), die annähernd 90 ms rauf-
> und runterzählt.

Dann wird ein Dreieck draus ...
Den Takt, mit dem der Zähler zählt, musst Du auch an CS anschließen.


Ich habe noch einen diskreten Wandler angehängt :-)
Der erzeugt eine Pulsdichtemodulation.

Gruß
Jobst

von Michael M. (michaelm)


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OK, ich nehme dich mal beim Wort mit dem Bus... ;-)

Jobst M. schrieb:
> Dann wird ein Dreieck draus ...

Nein, am Ausgang mit absoluter Sicherheit nicht. :-) Real bildet der 
Zählerstand natürlich eine Dreieckfunktion ab, darf sie jedoch nicht im 
DAC "abliefern".
Er saldiert eine Zeitlang den Tastgrad einer Rechteckschwingung und gibt 
nach ca. 90 ms den Mittelwert aus.

> Ich habe noch einen diskreten Wandler angehängt...
Bei aller Liebe: Das ist mir zu viel Drahtverhau. :-D

Michael

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