[georgfour 0]

Добрый вечер.

Хотел спросить тех, кто работал с данной микросхемой - плавает ли у него максимальная амплитуда сигнала при изменении частоты во всем возможном диапазоне?

В документации задано выражение для выходного тока (страница 9 таблица 4, первый пункт) , вот и интересует, колеблется ли его значение при изменении частоты.

Заранее спасибо за помощь.

http://www.analog.com/media/en/technical-d...eets/AD9834.pdf - даташит

Изменено 3 января, 2016 пользователем georgfour

[shf_05 0]

точность выхода цап по даташиту 1 бит. изменение больше этой величины не будет скорее последующие элементы схемы будут иметь большую неравномерность ачх.

проверено на ад9856 одним из братьев вашей микросхемы.

[Леонид Иванович 0]

плавает ли у него максимальная амплитуда сигнала при изменении частоты во всем возможном диапазоне?

 

Во всем возможном диапазоне обязана плавать, хотя бы из-за действия весовой функции. На частоте Fs/2 спад будет около 4 дБ. Не говоря уже про неравномерность АЧХ фильтра.

 

[georgfour 0]

Мне важно именно исходное значение чтобы было примерно постоянным, чтобы постоянное смещение не сильно уходило в сторону (биполярный сигнал получаю), а уж перепады из-за последующих компонентов просто ручкой с переменным резистором подкрутить.

Ну если все таки может начальное значение плавать, что если начальное напряжение смещения подавать с ЦАПа на микроконтроллере, у которого уже заранее заданы возможные варианты смещения при разных частотах ? Так сказать система с обратной связью для коррекции начального смещения?

 

UPD При моделировании в микрокапе после всех последующих регулирующих элементов и фильтра получил вот такую АЧХ. Этому стоит верить или нет? Максимальная частота 5МГц на выходе у меня при опорнике на 50МГц

UPD2 Загрузил саму моделируемую схему в пдф

analog_part.pdf

Изменено 4 января, 2016 пользователем georgfour

[Леонид Иванович 0]

Если требуется нулевая постоянная составляющая сигнала на выходе, то можно установить разделительный конденсатор. Если требуются очень низкие частоты, то вместо большой разделительной емкости можно сделать обратную связь по постоянному току на основе интегратора, как делают в усилителях звуковой частоты. Именно так я делал у себя в генераторе на основе DDS.

 

[georgfour 0]

Вот такая схема?

 

UPD попробовал с конденсатором и просто с активным фильтром нижних частот - все это оказывает заметное влияние на общую АЧХ. Вариант с простым вычитанием напряжения не будет работать? Если точность 1 последний бит в 10 битном цапе, то это очень маленькая величина получается, плюс у меня полоса до 5 МГц при опорной 50 МГц

Изменено 4 января, 2016 пользователем georgfour

[shf_05 0]

Во всем возможном диапазоне обязана плавать, хотя бы из-за действия весовой функции. На частоте Fs/2 спад будет около 4 дБ. Не говоря уже про неравномерность АЧХ фильтра.

И вправду - фильтра, компенсирующего ачх sinx/x нет. Для Fs в 10 раз большей чем частота сигнала неравномерность будет не сильно большой но все же будет.

Автору пожелание опишите что вы хотите от этой микросхемы. Важен фильтр на выходе микросхемы и тип оу.

[georgfour 0]

shf_05, я чуть выше выложил схему аналоговой части.

Результат - синус и прямоугольник от 0 до 5МГц, реuулировка амплидуды 0 - 12 вольт от пика до пика, постоянное смещение +-6 вольт, работа на нагрузку 50 ом при названных условиях.

В схеме сначала идет схема преобразования ток-напряжения на повторителе, затем схема смещения сигнала на половину для получения биполярного сигнала и усиления до 2 вольта пик-пик. Затем активный фильтр 4 порядка с частотой пропускания 15МГц. Далее идет разветвление сигнала.

Один путь - на быстродействующий компаратор - детектор нуля, который формирует прямоугольный сигнал, который затем смещается на половину и подавляется до 2 вольта пик-пик. Затем идет ключ, которым выбираем выходной сигнал - либо синус, либо прямоугольник. После этого идет усилитель до 12 вольт пик-пик (до максимально возможного значения), после чего потенциометр регулировки амплитуды. После этого повторитель (поскольку потенциометр влияет на последующую схему дифф усилителя) и далее дифф усилитель для смещения +- 6 вольт. После этого идет буфер биполярный с широкой полосой для работы на нагрузку 50 Ом. Так же после потенциометра сигнал идет на преобразователь RMS-DC для того чтобы измерять текущее значение сигнала.

Все ОУ - быстродействующий LM7171 с полосой 300 МГц. Компаратор MAX9203 - быстродействующий (1 нс фронты). Преобразователь LTC1968 - измеряет 5 мгц с ошибкой 5% - а лучшего и не требуется. Ключ здесь не указан, но будет применяться ADG419 от AD.

Буфер - BUF624, держит ток до 250ма, что с головой перекрывает выход на 50 ом при макс амплитуде 6 вольт, так же широкополосный.

Вот вроде бы и все.

analog_part.pdf

Изменено 4 января, 2016 пользователем georgfour

[shf_05 0]

спасибо.

Вы хотите получить перестраиваемый генератор с постоянной амплитудой на выходе?

Потенциометр на схеме это делитель на резисторах? "Крутилку" иначе переменный резистор не советую, если планируете активно ей пользоваться. Или цифровой потенциометр или pga или ещё трюк с цап есть.

А зачем на выходе "крутого" компаратора емкость на землю - имитация емкости монтажа или реально дополнительная емкость?

Я бы ещё отключал компаратор вторым ключом, когда ключ переключает выход на синус, чтобы фронты компаратора зря не "фонили". Учтите ещё не полную развязку ключа на 1 МГц около 80 дБ в вашем случае. Как то раз я не учёл и долго не мог понять откуда проходит сигнал при отключённом ключе, пока не прикинул сколько откуда и куда приходит.

Ещё как вариант стабилизировать выход - применить программируемый усилитель и завести на его вход разницу между опорным уровнем и сигналом с вашего измерителя rms.

И ещё одно замечание - Ваш выход низкоомный, т.е. Не 50 Ом, если вы хотите иметь генератор типа лабораторного у которого 50 Ом выход, подумайте над этим.

И если в буфере есть защита она поможет от замыкания в нагрузке, если нет лучше дополнить ей выход.

И поставить ключ отрубающий выход.

 

Мне важно именно исходное значение чтобы было примерно постоянным, чтобы постоянное смещение не сильно уходило в сторону (биполярный сигнал получаю), а уж перепады из-за последующих компонентов просто ручкой с переменным резистором подкрутить.

Коллега это же никак не постоянство амплитуды сигнала о котором вы говорите в первом посте.

Думаю дрейф нуля последующих элементов схемы не меньше дрейфа цап этой микросхемы, проверьте это. если вам нужен очень близкий к нулю DC при низкочастотном сигнале на выходе то это уже отдельный вопрос.

Кстати в микрокапе посмотрите dc анализ при разных ...

[georgfour 0]

shf_05, спасибо за ваш подробный отзыв!

1)

Потенциометр на схеме это делитель на резисторах? "Крутилку" иначе переменный резистор не советую, если планируете активно ей пользоваться. Или цифровой потенциометр или pga или ещё трюк с цап есть.

- проблема в том, что там где стоит потенциометр напряжение +- 6 вольт - цифровые потенциометры не берут выше 5, а если и берут - то они довольно дорогие. Плюс по поводу шумов не уверен... А что за другие два способа еще?

2)

А зачем на выходе "крутого" компаратора емкость на землю - имитация емкости монтажа или реально дополнительная емкость?

-реальная емкость, хотел немного сгладить фронты, поскольку тогда появляются очень сильные (40 процентов полезного сигнала) выбросы на операционном усилителе. Может от этих выбросов как то иначе избавляются ? Как я понял это из-за слишком крутых фронтов (1 нс)(привел рисунок)

3)

И ещё одно замечание - Ваш выход низкоомный, т.е. Не 50 Ом, если вы хотите иметь генератор типа лабораторного у которого 50 Ом выход, подумайте над этим.

- последовательно с выходом добавить сопротивления 50 ом? Просто тут небольшая путаница - смотрю у лабораторных генераторов - там сказано, что при нагрузке 50 Ом гарантируется такой то уровень сигнала на выходе. Но ведь согласно определению - 50 Ом выходного сопротивления - это если на выходе при нагрузке 50 Ом наблюдаем половину максимального сигнала, то есть сопротивления источника и нагрузки равны. В других подобных схемах кто-то ставит на выход 50 Ом резистор, кто-то нет. Никак не могу разобраться(

 

Все остальное понятно, думаю я последую вашим советам, спасибо большое)

Изменено 5 января, 2016 пользователем georgfour

[Леонид Иванович 0]

В других подобных схемах кто-то ставит на выход 50 Ом резистор, кто-то нет.

 

Если заявлен выход 50 Ом, то резистор быть обязан. Как кто-то его может не ставить?

 

P.S. Раз уж взялись за проектирование аналогового тракта лабораторного генератора сигналов, имеет смысл для начала изучить, как его делают другие. Например, для старых AWG генераторов Agilent принципиальные схемы находятся в открытом доступе.

 

[georgfour 0]

Да, насчет других схем - находил в интернете только поделки любителей, на схемы серьезных вещей не натыкался.

Погуглил по тому что вы сказали - натыкаюсь только на старые мануалы(

Не могли бы вы указать хотя бы область поиска этих схем?

Спасибо большое заранее!

[Леонид Иванович 0]

Например, первая ссылка в Google по запросу "Agilent 33220A service guide".

 

[georgfour 0]

Отлично, спасибо большое!

 

Хм, а почему они используют пассивные фильтры а не активные?

Изменено 5 января, 2016 пользователем georgfour

[shf_05 0]

Отлично, спасибо большое!

 

Хм, а почему они используют пассивные фильтры а не активные?

Вероятнее всего на высоких частотах ЦАП в их схеме фильтры на ОУ работают хуже пассивных.

 

shf_05, спасибо за ваш подробный отзыв!

1) -ен... А что за другие два способа еще?

Вот http://www.analog.com/en/design-center/ref...lab/cn0156.html

И вот

http://www.ti.com/lsds/ti/amplifiers-linea...r-products.page

И Ещё - потенциометр до усиления можно поставить пока сигнал в диапазоне от 0 до 5 в

2) -реальная емкость, хотел немного сгладить фронты, поскольку тогда появляются очень сильные (40 процентов полезного сигнала) выбросы на операционном усилителе. Может от этих выбросов как то иначе избавляются ? Как я понял это из-за слишком крутых фронтов (1 нс)(привел рисунок)

Выбросы на выходе ОУ это следствие ограничения полосы прямоугольника самим оу, который ещё наверно близко к границе устойчивости работает.

Зачем вам тогда такой навороченный компаратор? В любом случае емкость напрямую на выходе компаратора нехорошо. Или хоть RC цепочка на выходе, или ОУ по другому включить.

3) - последовательно с выходом добавить сопротивления 50 ом? Просто тут небольшая путаница - смотрю у лабораторных генераторов - там сказано, что при нагрузке 50 Ом гарантируется такой то уровень сигнала на выходе. Но ведь согласно определению - 50 Ом выходного сопротивления - это если на выходе при нагрузке 50 Ом наблюдаем половину максимального сигнала, то есть сопротивления источника и нагрузки равны. В других подобных схемах кто-то ставит на выход 50 Ом резистор, кто-то нет. Никак не могу разобраться(

Выход генератора согласован с нагрузкой как правило 50Ом. резистор последовательно с выходом вариант но не всегда удачный, посмотрите какой импеданс самого буфера на 5 МГц и дополняйте до 50 Ом.

Красивее сделать так

http://www.ti.com/lit/an/slyt326/slyt326.pdf

http://www.ti.com/lit/an/sloa100/sloa100.pdf