Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Regulacja amplitudy sinus i przebiegu prostokątnego

ADI-mistrzu 20 Cze 2012 22:32 11700 49
  • #31
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    Dokumentacja AD9834 zaleca rozdzielenie pól mas i połączenie je w jednym punkcie najbliżej DDS jak to możliwe więc dlatego tak zrobiłem.
    Dodatkowo ścieżki zasilające powinny być najszersze jak to możliwe, co staram się także zapewnić.
    Natomiast sygnały cyfrowe jak np. zyg. zegarowy powinien być otoczony masą cyfrową i powinno się unikać krzyżowania ich oraz bliskości z liniami analogowymi.
    Ogółem jest napisane że to dość ważna sprawa, więc wolał bym się do tego zastosować.
    W sumie jedyne sygnały jakie przechodzą pomiędzy masą cyfrową a analogową pochodzą z DAC'a a i je także filtruję przy pomocy kondensatorów tuż przy przejściu pomiędzy masami.

    Na co dzień korzystam z PM3055 (50MHz), ale może niedługo będę miał jego wersję 100MHz.
  • #32
    jarek_lnx
    Poziom 43  
    Pytałeś o rozdzielenie mas "PWM i SIN" co zrozumiałem jako dwie masy pomiędzy którymi będą przechodzić sygnały analogowe, teraz mówisz o masie analogowej i cyfrowej. Rozdzielać masy warto, wtedy kiedy pozwala to ograniczyć przenikanie zakłóceń, jeśli z jednego układu do drugiego będzie przechodził jakiś sygnał analogowy, którego pasmo użyteczne pokrywa się z widmem zakłóceń (nie można filtrować) to jest to skuteczny sposób na wprowadzenie zakłóceń do układu.


    Na oscyloskopie 50MHz wiele nie zobaczysz (czas narastania 7ns nie licząc sondy) W zasadzie nie będzie wiadomo, czy twój generator osiągnął wymagane parametry, czy nie, może przydało by się uzyskać dostęp (choćby na krótko) do czegoś znacznie szybszego (>100MHz)
  • #33
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #34
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    Tak, fala prostokątna tylko z możliwością regulacji wypełnienia.
    2.5Vpp teraz już tylko chcę dla prostokąta, tak aby po dodaniu 2.5V składowej stałej uzyskać przebieg prostokątny 0-5V.
    Czas narastania właśnie tak 10% przy 40MHz chciał bym co najmniej uzyskać, więc te 1.2ns.

    Wyjścia oczywiście 50 Ohm.
    Niestety nie wiem jak zrobić przebieg prostokątny na receivers'ach i mieć do tego możliwość regulacji wypełnienia.
    Regulacja amplitudy sinus i przebiegu prostokątnego
    Tak na razie wygląda schemat za DDS, nie ma tam jeszcze oporników 50Ω na wyjściach.
    Do pinów zasilających układy dołożę jeszcze kondensator 1nF, ale już go nie umieszczam na schemacie bo przylutuje go po prostu na ten 100nF.

    Czyli jak widać, sygnał z DDS jest wzmacniany do 5V przy pomocy wzmacniacza różnicowego. Dalej następnie przebieg sin lub trójkątny mnożony jest jeszcze dwukrotnie aby uzyskać 10Vpp. Przy SR 4100V/µs wyszło mi z obliczeń że powinno dać radę spokojnie na tym ostatnim wzmacniaczu. Umożliwia on od razu dodanie składowej stałej max 10V, ale to maksimum które będzie programowo ograniczane aby amplituda tej wartości nie przekroczyła.
    Przebieg prostokątny z regulacją wypełnienia tworzę za pomocą przebiegu trójkątnego z DDS po wzmocnieniu do 5V. Tutaj już błąd widzę, bo komparator powinien go pobierać nie zza AD835 a za wzmacniaczem różnicowym (IC5A).
    Dalej regulacja amplitudy odbywa się przed wzmacniacz odejmujący i obcinaniu dolnej połówki przy pomocy diody. Na końcu wzmacniacz do dodawania składowej stałej.

    Regulacja amplitudy sinus i przebiegu prostokątnego
    Tutaj natomiast widać płytkę którą na razie zrobiłem.
    Jest to jedna z 2, ale druga posiada samą logikę do sterowania (LCD, kontroler, przyciski itd.) więc nie zamieszczałem. 3 pinowe złącze po prawej jest zasilające, dostarcza 5V dla logiki i 5V dla układów analogowych (oddzielne filtrowanie) i masę. Dalej jest złącze 6 pinowe do sterowania (szyna komunikacyjna) i na końcu wyjście z enkodera.
    Jak widać masy są rozdzielone i połączone w jednym miejscu, pod DDS za pomocą 0R. Każdy układ posiada swój kondensator 10uF, 100nF i 1nF najbliżej jak się da.
    Układy też są dość blisko siebie aby maksymalnie skrócić ścieżki.

    Widać jeszcze 2 cewki w okolicach enkodera, są one od przetwornic dwóch które generują mi ±13.5V. Tutaj nie widać ale są zrobione puste pola od maski do których będzie przylutowana metalowa obudowa osłaniająca cewki, aby zmniejszyć ich szum dla innych układów.
    Ale czy taka eliminacja szumów wystarczy? Niestety przetwornice nie zmieszczą mi się na druga płytkę.

    Napięcie z przetwornic na "wyspie" cyfrowej jest już filtrowane, przechodzi na część analogową przez niewielkie dławiki i tam ponownie jest filtrowane.

    Jak się na to zapatrujecie? Co pozmieniać lub co robię karygodnie?

    Pozdrawiam i dziękują już za pomoc którą ofiarowaliście, przy tym projekcie dzięki wam naprawdę dużo nowej wiedzy zdobędę.
  • #35
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #36
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    Filtr miał być,ale z racji że znajdowałem tylko dość złożone wzory na jego obliczenie to zostawiłem go na koniec.... i zapomniałem o nim.

    Odnośnie przebiegów, do niczego nie przydał by się przebieg sin ±5V lub 0-5V? Wydaje mi się że możliwość takiej regulacji mogła by być przydatna, ale może mi się tylko wydaje.


    Mam pytanie odnoście dokumentacji AD812, na 7 stronie jest wykres 15. Dobrze czytam że ten wzmacniacz da radę przenieść amplitudę 5Vpp tylko do 20MHz?
    Szukam takiej informacji na temat WO LM7171, ale tam już nie mogę znaleźć tego. Wszak z parametrów które tam widzę ten wzmacniacz powinien się nadawać do projektu.


    Co do przebiegu prostokątnego, to w takim razie się jeszcze nad nim zastanowię.
    Ale na razie jedyny pomysł jaki przychodzi mi do głowy, to jeśli faktycznie będzie taki problem z 5Vpp na wyjściu dla 40MHz, to ponownie ograniczyć to po prostu programowo do wartości które da radę przenieść WO, czyli np. do proponowanych przez kolegę 2Vpp.
    Ale to teraz takie moje gdybanie...

    P.S.
    Z datasheet AD9834 wyczytałem że Vout maksymalne to 600mV. Ale nie łatwiej np. ustawić na 500mV (jeśli już musi być bliskie maksimum) i tą wartość powielać? Łatwiejsza by była ta wartość w późniejszyh obliczeniach.
  • #37
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #38
    marekzi
    Poziom 38  
    Tak śledzę ten temat, bo coś tam pisałem w pierwszych postach - ale temat zawrócił dookoła do tego samego problemu o którym tam pisałem, i o którym pisze teraz kol. nemo07.
    Nierealistyczne założenia, widoczne od samego początku.
    Wg mnie - tu proszę autora o zrozumienie moich dobrych intencji - temat trudny, i zbyt trudny dla niego. Trudny też i dlatego, bo oparty o SMD, gdzie możliwość zmian, poprawek i eksperymentowania jest bardzo ograniczona - układ musi być zaprojektowany poprawnie w każdym szczególe.
  • #39
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    nemo07 napisał:
    ...
    Gdybys chcial uzyc generatora z nominalnym wyjsciem 10 V jako zrodlo sygnalow na poziomie 1 uV, potrzebujesz atenuatora RF o tlumieniu 140 dB.
    ...

    Tak, ale jeśli generator posiada regulowaną amplitudę i ustawimy ją powiedzmy na 10mV, to potrzebne tłumienie będzie prawie o połowę mniejsze, około 80db.
    A w razie potrzebnej wyższej amplitudy nie trzeba jej wzmacniać.
    Ale to moje rozmyślenia.

    nemo07 napisał:
    ...
    Dla tr = 1ns oraz amplitudy wyjsciowej 5Vpp w systemie 50 Ohm potrzebujesz wzmacniacza wyjsciowego z SR > 10000/us przy amplitudzie wyjscioiwej 10 Vpp minimum oraz pradzie wyjscia 0,1A minimum

    Jak wyszło 10'000V/µs? Przy tr=1ns i 5Vpp wychodzi mi dokładnie 5kV/µs co THS3001 spełnia, resztę parametrów muszę przejrzeć, z powodu że od tyg. jestem na wyjeździe miałem ograniczony dostęp do internetu i nie zajmowałem się projektem. Dziś będę miał czas aby przeczytać dokładnie datasheet.

    Znacie jakąś polecaną lekturę odnośnie układów wysokiej częstotliwości i na jakie elementy/parametry trzeba zwracać uwagę? Czy raczej tutaj praktyka jest głównym źródłem wiedzy?
  • #40
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #41
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    W takim przypadku chyba najlepiej będzie zrobić tak, że zbuduję po prostu prosty generator już bez tych "wynalazków" moich i dzięki niemu będę mógł chociaż w praktyce zobaczyć jak co się zachowuje.

    Czyli dam filtr za wyjściem DDS, za nim multiplier AD835 z regulacją składowej przez jego wejście Z jak zalecałeś i na końcu wzmacniacz podwajający nieodwracający. W takim przypadku DDS na wyjściu miał by 500mV, multiplier by go mnożył 5x do 2.5V a wzmacniacz końcowy do 5V.
    To już raczej jest znacznie prostsze i bez zbędnego kombinowania, amplituda 5Vpp dla sin i trójkąta.

    Jedynie z tym przebiegiem prostokątnym nie wiem, bo regulację amplitudy i offsetu można już sobie darować, jak zdobędę więcej wiedzy i doświadczenia to najwyżej w nowym generatorze zrobię (jeśli faktycznie będzie taka potrzeba).
    Ale regulację wypełnienia jednak bym zostawił, ale MAX9690 trochę sprawę utrudnia, bo jego poziom napięć wyjściowych wymusza wręcz zastosowanie jakiegoś dodatkowego układu i tutaj już ręce rozkładam, bo jedynie do głowy przychodzi mi to dać na wyjściu szybki tranzystor PNP w układzie OC z emiterem podłączonym do zasilania przez rezystor. Kolektor oczywiście także przez rezystor do masy.
  • Pomocny post
    #42
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #43
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    Mam jeszcze 2 pytania:

    1. O które chodzi wyjście CK w DDS? O wejście zegarowe chodzi?
    2. Line receiver raczej jest zalecany jeśli sygnał przesyłamy przewodem lub na pewną odległość, ale jeśli będzie się znajdować na jednej płytce PCB, jedynie odseparowany od reszty (w postaci wyspy na rogu PCB) np. 6mm przerwą pomiędzy masami po obu stronach laminatu i do tego ekranować go np. metalową obudową to jest sens jego stosowania?
  • #44
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #45
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    nemo07 napisał:
    Pisalem wejscie CK. Chyba jasne ze chodzi o referencje. :cry:

    Skrót CK za nic z referencją mi się nie kojarzy i jeszcze z takim oznaczeniem się nie spotkałem po prostu...

    nemo07 napisał:
    ADI, mistrzu!
    Przeciez stopien wyjsciowy musi jakos odebrac sygnal (roznicowy) z komparatora. Line receiver to wlasnie robi, i gwarantuje czyste i strome zbocza.
    Jezeli sygnal z komparatora nie przeslesz do stopnia wyjsciowego roznicowo, beda problemy z separacja szyn zasilania, o czym juz byla mowa, albo z integralnoscia sygnalu, a najpewniej z jednym i drugim.

    Nie mogę tego za nic zrozumieć... nawet wertując datasheet.

    Komparator MAX9690 jest typu ECL z różnicowym wyjściem. Ale po co za nim dawać line receiver? Przecież poziom napięć będzie chyba ten sam na wyjściu line receiver co na wejściu.
    Wejścia translatora którego przykład podałeś powinny na mój gust normalnie odebrać sygnał różnicowy bezpośrednio z komparatora i zamienić go na TTL. Tyle że Vmax wyjściowe to zaledwie 2.5V, no ale, najwyżej będzie i tak, bo nie znam sposobu aby w łatwy sposób podnieść go do 5Vpp (chyba że znajdę inny translator z takim wyjściem), a jak zauważyłem o wzm. op. za mało nadal wiem aby móc je w tym projekcie wykorzystać.

    Jestem Ci bardzo wdzięczny za pomoc, ale trochę zaczynam ginąć w tym...
    I przepraszam za mój nick, wiem że jest jaki jest... ale dawno temu go zakładałem jak jeszcze smarkaczem byłem i z racji że nie było innych nick'ów wolnych coś takiego wymyśliłem... teraz to się czasem odbija, będę musiał chyba do administracji napisać o jego zmianę.

    Pozdrawiam
  • Pomocny post
    #46
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #47
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    Hm... czyli faktycznie najlepiej by było aby komparator był ostatnim układem przed stopniem wyjściowym, a w nim dać ten line receiver i translator.

    I tutaj w sumie naszła mnie myśl która może nie będzie głupia:
    Pozostawić generator już taki jaki jest, czyli w stopniu wyjściowym dać tylko receiver i translator, do większości zadać i tak wystarczy. Znajdowało (stopień wyjściowy) by się to już na jednej płytce PCB z rozdzielonymi masami, oczywiście z odprzężonym zasilaniem i cały zakryty metalową blaszką.
    Ale dorobić wyjście z urządzenia, które różnicowo wysyłało by przebieg do jakiegoś zewnętrznego urządzenia które było by już w stanie więcej z tego wykrzesać w razie potrzeby.
    Niestety ten DDS nie potrafi generować przebiegu prostokątnego... trochę głupi wybrałem no ale. Tak łatwiej by było nawet to przesyłać.

    Chodź line receiver trzeba będzie chyba faktycznie zrobić, bo układów tego typu coś niewiele widzę.

    Chodź przyznam się, że trochę męczy mnie to aby jednak prostokąt wyjściowy miał wartość co najmniej 4Vpp, ale jak mówią, nic na siłę, 2.4V logika już rozpozna jako stan wysoki w razie czego.

    I jeszcze jedno pytanie mam odnoście projektowania PCB.
    Jeśli ścieżka zasilania jest dłuższa, to dobrym sposobem jest wstawienie np. co jakiś czas niewielkiej pojemności na niej? Wydaje mi się że mogło by to bardziej uodpornić zasilanie na zakłócenia (chodź tyczy się to raczej wszystkich sygnałów stało prądowych, jak np. sygnały z DAC) .
  • #48
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1  
  • #49
    ADI-mistrzu
    Poziom 30  
    Translator już wcześniej znalazłem MC100ELT25.
    Stopień wyjściowy przewiduję wewnątrz, ale niewielki, jednym z powodów tego jest możliwość wykonania tylko 2 płytek za darmo (noo... za przysługę) o określonej wielkości, dlatego też buduję ten generator, jeśli schemat będzie miał większe błędy nie do skorygowania to chociaż szkoda nie będzie płytki (w tech. analogowej wyższych częstotliwości jeszcze kiepsko się czuję, na co dzień raczej głównie układy cyfrowe buduję).
    Na początku myślałem aby wszystko upakować w tych 2 płytkach, ale teraz widzę że to raczej ciężka sprawa...
    Dlatego prościej jest go zbudować jako "prosty" generator o parametrach które ustaliliśmy i dodatkowym wyjściem do np. zewnętrznego modułu który mógł by mieć już więcej opcji regulacji.
    Ale ten drugi to kiedyś by się wykonało, na razie to brak na niego mi wiedzy i przede wszystkim praktyki z układami tak dużej częstotliwości (miewałem już problemy przy 10MHz...).

    Co do receiver to może taki:
    http://media.digikey.com/pdf/Data%20Sheets/Fairchild%20PDFs/100LVEL16.pdf
    Tylko max częstotliwość określają jako TBD, czyli to be determined?

    Masy można połączyć "koralikiem"? Wydaje mi się że powinno to lepiej odseparować składowe zmienne pomiędzy nimi.
  • #50
    Użytkownik usunął konto
    Poziom 1