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Sel(R)

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Radebeul,
08.09.2015,
09:15
(editiert von Sel
am 08.09.2015 um 09:19)
 

OPV-Schaltung... (Elektronik)

Hallo,

ich habe ja diesen China-DDS-Funktionsgenerator aufgebaut und in mein Multimeter gepackt. Als Ausgangsstufe wird diese Schaltung verwendet:



Mit P1 wird die "Spurlage" eingestellt, mit P2 der Pegel. Frequenzbereich 1Hz bis 65kHz, soweit alles gut. Der Hochfrequenzausgang ist jetzt nicht eingezeichnet.

Den LM358 habe ich, wie vorgeschlagen, durch den NE5532 ersetzt. Das macht sich bereits in einer besseren Kurvenform ab paar kHz bemerkbar, ebenso in der Aussteuerbarkeit.

Zuallererst wollte ich den Ausgang dauerkurzschlussfest machen (gegen Masse bei beiden Ausgängen reicht). Dann muß die Kurvenform besser werden. Z.B. beim Sinus und Dreieck ist am Nulldurchgang ein kleiner Überschwinger zu sehen (Offset des OPV?), beim Rechteck könnten die Flanken steiler sein. Habe ich den Oszi direkt am Atmega, so sehen die Kurven sehr gut aus, nach dem OPV eben bissel "versaut".
Die hohen Frequenzen (1-2-4-8MHz Rechteck) kommen direkt vom Atmega und haben mit einer Rechteckschwingung nicht sonderlich viel zu tun, wirklich starke Überschwinger.

Könnte hier einfach ein anderer OPV verwendet werden oder sollte gleich eine andere Schaltung ran? Bei dem Hochfrequenzausgang würde ja sicher ein guter Komperator mit TTL-Ausgang reichen?

LG Sel

xy(R)

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08.09.2015,
09:22

@ Sel

OPV-Schaltung...

» Die hohen Frequenzen (1-2-4-8MHz Rechteck) kommen direkt vom Atmega und
» haben mit einer Rechteckschwingung nicht sonderlich viel zu tun, wirklich
» starke Überschwinger.

Oszi prüfen.

Sel(R)

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Radebeul,
08.09.2015,
09:37

@ xy

ok, andere Meßleitung

» » Die hohen Frequenzen (1-2-4-8MHz Rechteck) kommen direkt vom Atmega und
» » haben mit einer Rechteckschwingung nicht sonderlich viel zu tun,
» wirklich
» » starke Überschwinger.
»
» Oszi prüfen.

Gut, mit einer besseren Meßleitung sieht das wieder nach Rechteck aus. Je höher die Frequenz, desto runder die Flanken. Das könnte durchaus der Oszi sein, der da nicht mitkommt.

LG Sel

xy(R)

E-Mail

08.09.2015,
09:53

@ Sel

ok, andere Meßleitung

» Gut, mit einer besseren Meßleitung sieht das wieder nach Rechteck aus. Je
» höher die Frequenz, desto runder die Flanken. Das könnte durchaus der Oszi
» sein, der da nicht mitkommt.

Dann schau dir jetzt nochmal den NF-Ausgang an.

Sel(R)

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Radebeul,
08.09.2015,
11:39
(editiert von Sel
am 08.09.2015 um 17:44)


@ xy

ok, andere Meßleitung (+ edit)

» » Gut, mit einer besseren Meßleitung sieht das wieder nach Rechteck aus.
» Je
» » höher die Frequenz, desto runder die Flanken. Das könnte durchaus der
» Oszi
» » sein, der da nicht mitkommt.
»
» Dann schau dir jetzt nochmal den NF-Ausgang an.

Na ja, logischerweise habe ich das getan. Jedoch hat sich dort nichts geändert. Nochmaliger Tausch des OPV brachte auch nichts, dieser Typ oder die Schaltung ist am Ende ihrer Leistungsfähigkeit. Allerdings kanns auch am Layout der Leiterplatte liegen, welches ungünstig sein kann (Störstrahlungen, überlagerte Impulse). Wie gesagt, direkt am Atmel sieht das Signal ganz gut aus, nach dem OPV sind die Störungen da.

Aber egal, dann probiere ich eben eine andere Schaltung aus, die ich versuchsweise auch mal an den Atmel klebe... (eine Schaltung mit TL080, der hat externe Frequenzkompensation und externe Offsetkorrektur).

LG Sel

Edit:
Habe zwei Abblockkondensatoren (100 nF) an die Betriebsspannungen dicht am OPV gelötet, einen Widerstand gegen Masse am Ausgang 2. OPV (100 kOhm, von Pin 7), danach Widerstand 330 Ohm und damit an die BNC-Buchse, R21 (1. OPV) mit C von 100 pF überbrückt. Nun siehts schon besser aus, alles eben empirisch ermittelt. :-|
Was jetzt noch auftritt sind Spikes in den Kurven, bei jeder Kurve woanders, ich denke aber das dies mit meiner Meßleitung zusammenhängt.

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
08.09.2015,
11:49

@ Sel

OPV-Schaltung... ADA4891

Hi,

vergleiche mal bitte:
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/ADA4891-1_4891-2_4891-3_4891-4.PDF

http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/application-notes/AN-417.pdf

Es geht mir dabei ums Prinzip der Schaltung, Bauteilwahl,....
. obwohl SMD in den S-Plänen sind, es gibt auch welche
mit DIL-Häubchen.

Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Hartwig(R)

08.09.2015,
19:25
(editiert von Hartwig
am 08.09.2015 um 19:29)


@ Sel

OPV-Schaltung...

» Hallo,

Hallo,

» Pegel. Frequenzbereich
» 1Hz bis 65kHz, soweit alles gut.
» Der Hochfrequenzausgang ist jetzt nicht
» eingezeichnet.

Was genau ist mit "Hochfrequenzausgang" gemeint?

» Den LM358 habe ich, wie vorgeschlagen, durch den NE5532 ersetzt. Das macht
» sich bereits in einer besseren Kurvenform ab paar kHz bemerkbar, ebenso in
» der Aussteuerbarkeit.

Der 5532 hat 10MHz Unity Gain Bandwidth - das ist etwa 10x so viel wie beim LM358 und 3x so viel wie beim TL080, somit ist da eine Verbesserung zu erwarten.

» Zuallererst wollte ich den Ausgang dauerkurzschlussfest machen (gegen Masse
» bei beiden Ausgängen reicht).

Der 5532 ist dauer-kurzschlussfest. So gesehen gibt es da wenig zu verbessern. Allerdings würde ich eine definierte Ausgangsimpedanz vorgeben - also z. B. 50 Ohm. Dann kannst Du auch besser messen - 50Ohm-Kabel und am Oszi das T-Stück mit Abschlusswiderstand nicht vergessen! Die 1:1 Tastköpfe (gerade die billigen) beeinflussen die Darstellung am Oszi zuweilen schon - gerade bei Rechteck.

Die Probleme die Du beschreibst können am Aufbau der Platine zu liegen, insbesondere an der Führung der Gnd und +UB -Leitungen. Auch die Wahl und die Führung der Versorgungsspannungs und Masse-Anschlüße von Netzteil und Oszi an der Schaltung können da was ausmachen - ich meine die Verdrahtung bzw. den Meßaufbau um die Platine herum. Häufig trennt man ja auch analog-Masse (5532) und digital-Masse (AT-MEGA).

» Dann muß die Kurvenform besser werden. Z.B.
» beim Sinus und Dreieck ist am Nulldurchgang ein kleiner Überschwinger zu
» sehen (Offset des OPV?), beim Rechteck könnten die Flanken steiler sein.

Mit dem 5532 solltest Du bei moderater Aussteuerung eine saubere Signalform bekommen - wenn nicht - wird es die Schaltung sein, der Offset wird das nicht sein.

» Habe ich den Oszi direkt am Atmega, so sehen die Kurven sehr gut aus, nach
» dem OPV eben bissel "versaut".

Vielleicht hat die Schaltung mit dem LM358 zufriedenstellend gearbeitet (aus der Sicht des Herstellers), weil der LM358 die hochfrequenten Störungen gar nicht übertragen konnte (bei fmax=1MHZ), jetzt ist die fmax 10x so hoch...

Zum Thema Masseführung ist ja einiges in den Links von Gerald geschrieben!

Viel Erfolg
Hartwig

Sel(R)

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Radebeul,
08.09.2015,
19:55

@ Hartwig

OPV-Schaltung...

Danke Hartwig,

habe oben bei xy schon geantwortet (Editposting). Die "Verunreinigung" des Signals wird, so wie du es beschreibst, schon an der Platine und der Leitungsführung liegen. Ich hatte beim OPV einen Kurzschluss gegen Masse von vielleicht 10 Sekunden, danach war der OPV abgebrannt. Kann sein das da wilde Schwingungen waren, weiß nicht. Normal sollte der OPV das ja abhalten.
Ich bin jetzt dabei mittels Ferritperlen was an der Stromversorgung zu tun. Der Hochfrequenzausgang geht direkt vom Pin 19 des Atmels auf die BNC-Buchse.

LG Sel

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
09.09.2015,
01:38

@ Sel

OPV-Schaltung... - vergleiche mit Video, Monitor

---
Hi,

ne, leider noch viel mehr....
Daher hatte ich dir zur Anregung die Applis mit den Video-OPAMPs vorgestellt.
Analog hat zum Downloaden - siehe dort oben die Links - einige ganze Bücher dazu.
Leider kann ich sie dir nicht posten, -- mehrere MB in pdf.

Dort gibt's auch sehr gute Erklärungen über HF mit OPAMPs.
Also,, grundsätzlich: ""kein hiesiger Typ,,,diese, welche du ganz leicht kaufen kannst, sind für über >>1MHz und Leistung ausgelegt.""
""Es muss echt ein Wahnsinnszufall sein, dass du solche wo kaufen kannst.""
Das ist mal quer, mit groben Steinen geworfen, behauptend drüber gesprochen.
Klar, kann man die passenden Käfer leicht und günstig kaufen.
Aber.. man muss nun ab jetzt echt sorgfältig den richtigen Käfer auswählen.
Ein LM358, NE5532 (auch wenn der schon an den notwendigen HF-Rand ankratzt) oder so,, sind echt die falsche Wahl.
-> du bist hier mittlerweile im Video-Frequenzbereich.
Daher musst ordentlich hochschrauben.
Vom Platinenlayout sprach ich noch nicht, ist ein eigenes Kapitel.
-> Der Käfer bereits, die Bauteile dazu bereits, sind echte Impedanzen, also einfach Z's, wo die Welle //Rauschen// einfach drüber fährt.
Dazu, ok, kommt etwas aktives, ein bisschen Schwingi durch, Signal bedingt.
--> Du willst <<->> 1,,2,,4,,8,,,MHz Takt auskoppeln, Sinus,
Dreieck, Sägezahn,,,, naja,,, "haße Fiaß für den Hias!"

Vergleiche mal bitte mit einem Monitor, zB. einen Röhrenmonitor, das y-Signal (Vertikalsignal).
Wie hoch muss die Bandbreite des Endverstärkers gehen, damit am Bildschirm scharfe Windows-Bilder zu sehen sind..?!!
also, damals geizten wir mit 100MHz herum, nicht kHz...
Heute mit den Flachschirmen ist's das Gleiche, - die Grafikkarte schmiert die Pixeln mit vielen 100MHz raus.
Wer bietet mehr...nur damit die Buchstaben scharfkantig sind.
Ähnlich hast es mit deinem Generator.

--> im Prinzip sind das'' meine Vergleiche - runter brechen
kann man immer noch, aber, das Ziel sollte dort oben sein.

Eine kleine Gute-Nacht-Lektüre :-D, wenn es um Schaltflanken Steilheiten geht:
http://www.amplifier.cd/Test_Equipment/Tektronix/Tektronix_7000_series_mainframe/rep-und-kal-7603/Reparaturbericht%20TEKTRONIX%207603.htm


Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
"Drück' ENTER! :wink: Feigling!"

Hartwig(R)

09.09.2015,
08:53

@ geralds

OPV-Schaltung... - vergleiche mit Video, Monitor

Hi,

Sel sprach von 65kHz..... Als einfachen Testgenerator benutze ich z.B. einen Grundig TG41, der geht bis 1MHz (Sinus und Rechteck), der ist mit 08/15 Standardbauteilen aufgebaut, auch ein klassischer Funktionsgenerator wie z.B. der HP3310 kommt ohne exotische ICs aus. Man soll's nicht übertreiben! Bei 65kHz ist für ein Rechteck 100ns Signalanstiegszeit/-Abfallszeit i.A. leicht ausreichend. Und das schaffe ich mit Bautelen aus der Bastelkiste wie z.B. einem LM318, den ich hier noch liegen habe, "Power" kann man dann mit einem LH0002 erzeugen (den gibt's wohl nicht mehr).

Hartwig

Sel(R)

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Radebeul,
09.09.2015,
09:37

@ Hartwig

OPV-Schaltung... - vergleiche mit Video, Monitor

Hallo,

Gerald hat schon recht. Aber auch du.
Ich kaufe einen Billiggenerator für 12 Euro aus China oder so und erwarte eben wirklich nicht ein Qualitätssignal. Jedoch bastele ich dran rum, um was zu lernen. Kostet ja nicht viel, also kann ich es verschmerzen wenns mal abraucht. Und genau das ist es, ich habe ein so schlecht und recht funktionierendes Bauteil und schraube bissel dran rum. Geht schon.

Sehr viele Applis sind in Englisch. Das ist extrem schwer für mich. Viele Passagen kann ich nicht lesen. Wenn dann mal eine deutsche Abhandlung kommt, so ist das echt schön. Aber nun baue ich weiter. :-D

LG Sel

Hartwig(R)

09.09.2015,
09:52

@ Sel

OPV-Schaltung... - vergleiche mit Video, Monitor

Hallo Sel,
mein Vorschlag wäre eher, nicht nach Maximallösungen zu suchen. Du willst z.B. kein SMD, hast evtl. auch noch die Bastelkiste voll mit älteren Bauteilen bzw. bist auf einfach verfügbare Komponenten angewiesen. Dann solltest Du dir entsprechende Schaltungen (ELV, Elektor etc) ansehen, auch solche von kommerziellen Geräten,siehe Dir die Lösungen an und dann entscheide, was für Dich realistisch ist....
Viel Erfolg
Hartwig

geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
09.09.2015,
10:27

@ Sel

OPV-Schaltung... - vergleiche mit Video, Monitor

HI,

» Hallo,
»
» Gerald hat schon recht. Aber auch du.
Danke Hartwig,,,
Ja-nein, teilweise gebe ich mir recht, insoweit,
dass ich gestern nicht ganz genau deinen S-Plan vom DDS kannte.
Naja, den Atmel und DAC wusste ich schon, aber....

Nun habe ich den Schaltplan mal auch runter geladen.



» Ich kaufe einen Billiggenerator für 12 Euro aus China oder so und erwarte
» eben wirklich nicht ein Qualitätssignal. Jedoch bastele ich dran rum, um

Naja, eigentlich ists ok.
Mir würde mal der Tiefpass nach dem DAC fehlen,
damit hast schon einen Filter, der diese Schaltflanken vom OPAMP weghält.
Mache einfach einen > sage ich mal 200kHz TP davor, also
angepasst auf deine höchstmögliche Ausgangsfrequenz, plus 1 Oktave, damit nichts abgeschnitten wird.
Weil, je höher du kommst, um so kleiner wird ja das Ausgangssignal - TP-Charakter.

» was zu lernen. Kostet ja nicht viel, also kann ich es verschmerzen wenns
» mal abraucht. Und genau das ist es, ich habe ein so schlecht und recht
» funktionierendes Bauteil und schraube bissel dran rum. Geht schon.
»
» Sehr viele Applis sind in Englisch. Das ist extrem schwer für mich. Viele
» Passagen kann ich nicht lesen. Wenn dann mal eine deutsche Abhandlung

Gerne geschehen. Aber gerne kann ich, können wir dir auch in dieser Hinsicht helfen.
Leider sind diese Applis in English, zudem, würde man übersetzen, wäre
das eine Hundsarbeit, und die PDF's übersteigen 100000% den geforderten 150KB.:wink:


» kommt, so ist das echt schön. Aber nun baue ich weiter. :-D
»

ist ein feines Ding.

Teilweise mit Recht haben, auch - weil ich vorher nicht genau wusste, was es mit den 8MHZ auf sich hat.
Also, jetzt weiß ichs...:-D - das ist lediglich der zweite Ausgang, der digitale, diese schaltbaren Frequenzen.
-->> Naja --- hier kannst deinen Rechteck-Frequenzteiler anstecken!
Damit hast dann ja ein super Ding für deinen Messplatz.:cool:
Machst also zwei Teiler, einen Dezimalen, einen Binären, für alle möglichen Spielereien.
zB: µC Clock, Uhren-Timing, Schnittstellen-Timing, Referenz-Frequenzen aller Art...
digi-Audio, Video-Takte,,,,

Viel Spaß
Grüße
Gerald
---

--
...und täglich grüßt der PC:
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geralds(R)

Homepage E-Mail

Wien, AT,
09.09.2015,
10:39
(editiert von geralds
am 09.09.2015 um 10:39)


@ Hartwig

OPV-Schaltung... - vergleiche mit Video, Monitor

» Hi,
»
» Sel sprach von 65kHz..... Als einfachen Testgenerator benutze ich z.B.
» einen Grundig TG41, der geht bis 1MHz (Sinus und Rechteck), der ist mit

--
Hi,

nunja,, ja sprach er. Eigentlich im Nachlesen, .. vorhin waren mir
einige Kleinigkeiten durcheinander von ihm gesprochen,
sodass ich gedanklich etwas daneben lag.

Habe nun auch den S-Plan runtergeladen und dem Sel geantwortet.

Hast schon recht soweit.
Dieser HF (1-2-4-8-) hat mich nachdenklich gestimmt.
Ist völlig unabhängig vom DDS-Ausgang, aber Sel hat es
in der Threaderöffnung etwas vage ausgedrückt.
Nun ist mir alles klar.

Der OPAMP mit für 1MHz, ja geht.. ich kenne den Grundig Generator auch,
ich war anfangs 80er bei Grundig beschäftigt, spielte damals damit.

http://www.radiomuseum.org/r/grundig_rc_generator_tg41tg_4.html
wollte mir jetzt nochmals diesen genauer ansehen ... grrrrr...:angry:
http://www.radiomuseum.org/dsp_anmeldungskosten.cfm

Grüße
Gerald
---

--
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Hartwig(R)

09.09.2015,
20:21
(editiert von Hartwig
am 09.09.2015 um 20:27)


@ geralds

OPV-Schaltung... - vergleiche mit Video, Monitor

Hallo,

ja, beim RM ist nichts umsonst....

Das mit dem Tiefpass stimmt natürlich - wahrscheinlich hat man versucht, durch die Wahl des LM358 auf den Tiefpass verzichten zu können.

Unterlagen zum TG41 habe ich, die gibt's aber auch z.B. hier: http://grundig.pytalhost.com/TG41/

Grüsse
Hartwig

Sel(R)

E-Mail

Radebeul,
10.09.2015,
11:37
(editiert von Sel
am 10.09.2015 um 11:40)


@ Hartwig

OPV-Schaltung... - vergleiche mit Video, Monitor

» Hallo,
»
» ja, beim RM ist nichts umsonst....
»
» Das mit dem Tiefpass stimmt natürlich - wahrscheinlich hat man versucht,
» durch die Wahl des LM358 auf den Tiefpass verzichten zu können.
»
» Unterlagen zum TG41 habe ich, die gibt's aber auch z.B. hier:
» http://grundig.pytalhost.com/TG41/
»
» Grüsse
» Hartwig

Der Tiefpass ist eine gute Idee. Auf meinen Kurven tummeln sich ja viele "Spitzen" rum. Ich denke das ein passiver Tiefpass reichen wird (RC-Glied)?

LG Sel