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Thema: Analogendstufe für Funktionsgenerator

  1. #1
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    Analogendstufe für Funktionsgenerator

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    Hallo,
    nachdem ich nun meine Schaltung, die Datensätze aus einem RAM mit einer Geschwindigkeit von 0 bis 18,3Mhz auslesen kann, fertig gestellt habe, kam mir die Idee das Teil zu einem Funktionsgenerator weiterzubauen. Einen DAC der bist zu 30MHz schaft ist schon dran.
    Jetzt meine Überlegungen:

    Da die Auflösung etwas gering ist 8Bit, bräuchte ich einen einstellbaren Filter, damit die Stufen etwas gedämpft werden und die Sinus schön "glatt" wird. Bei einem DDS kann man die ja mit einem festen Filter machen, da aber bei mir die Grundfrequenz Variabel ist, müsste der Filter auch einstellbar (Stufen sollten eigentlich reichen) sein.

    Nach dieser Filterstufe sollte dan noch eine Endstufe folgen.
    Als Eckdaten würden mir 5Vpp und +-5V Offset reiche.
    Als Endstufen IC ist mir so auf den ersten Blick der LMH6503 aufgefallen, da mann bei dem Die Verstärkung digital (über DAC) einstellen könnte.

    Wie würdet ihr so eine Endstufe realisieren?


    mfg

  2. #2
    Erfahrener Benutzer Robotik Visionär
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    Für die hohen Frequenzen über etwa 100 kHz braucht man eigentlich nur einen Ausgang mit 50 Ohm Impedanz. Normal sollten die Amplituden reichen, die man mit einem etwas kräftigerem Video OPs (z.B. LT1399) bekommt. Wenn man will kann man ja auch 2 oder 3 Parallel schalten. Man ist aber meistens von der Spannung oft auf etwa 5 V begrenzt.

    Einen wirklich niederohmigen Ausgang kann man für die niedreigeren Frequenzen (bis etwa 200 kHz) kann man noch wie einen normalen Audio Verstärker diskret aufbauen, wenn man auf die Geschwindigkeit der Transistoren achtet. Ganz einfach ist es aber nicht, auch bei beliebiger Last stabilität zu erhalten. Einen kleinen Ausgangswiderstand von z.B. 1 Ohm muß man deshalb vielleicht doch vorsehen.

    Edit:
    Wenn man den Aufwand für umschaltbare Filter sieht, wäre ein DDS vermutlich sogar einfacher. Es sein denn natürlich man braucht auch spezielle Kurvenformen.

  3. #3
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Hallo!

    @ dreadbrain

    Ich würde als Endstufe mit Ausgangsimpedanz 50 Ohm bis 100 MHz für +/- 2 Vpp (sinus) die Ausgangstufe oder die ganze Schaltung vom DC Tastkopf verwenden (siehe Ende vom http://www.roboternetz.de/phpBB2/viewtopic.php?t=44240 ).

    Für höhere Ausgangsspannungen braucht man "stärkere" Transistoren bzw. einen Leistung IC, wie der Besserwessi schon geschrieben hat.

    Wenn es um Offset geht, habe ich in der Praxis nie gebraucht, weil wofür ?

    MfG

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hallo,

    Hat jemand eine Idee zu einem "umschaltbaren" Filter? Ich hab etwas gesucht, und eigenltich nix gescheites gefunden.
    Ich hab mir gedacht, wenn mann den LT1568 oder einen passiven Filter und ein paar Relais zu einem, in Stufen schaltbaren Filter kombiniert, könnte mann selbts bei speziellen Wellenformen den Filter auswählen, der das Signal am besten bereinigt. Die Frage die sich hier stellt, ist die Anzahl der Stufen.Bei höheren Frequenzen, ist der Filter eh fast hinfällig.

    Offset wäre manchmal evtl. nützlich, aber nicht zwingend notwendig.

    Ein anderes Problem ist die digitale Einstellbarkeit.
    Beim LT1399 könnte man das ja mit einem R-Netzwerk und MUX machen.
    Welche Multiplexer eignen sich für solche Frequenzen?
    Den LT1399 kann man doch als ganz normalen OP betrachten, und so die Verstärkung einstellen?
    50Ohm Ausgangsimpedanz könnte man, dan ja mit einem 50Ohm R am Ausgang des OP´s herstellen.

    Für den NF-Bereich könnte man ja evtl. eine kleine Audio-Endstufe einbauen.

    Dan würden halt 2 Ausgänge existieren NF(möglichst niederohmig) und HF (50Ohm mit LT1399)
    mfg

  5. #5
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Fürs Umschalten kleinen HF Signalen eignen sich die Analogmultiplexer oder PIN-Dioden. Es wäre auch Verwendung von Varikaps (z.B. BB112) in Filtern möglich.

    Der LT1399 bei Versorgungsspannungen +/- 5V kann an einer Last 150 Ohm um +/- 3 V lefern und auf 50 Ohm sicher weniger.

    Ich glaube nicht, dass man ohne Probleme die gestrebte +/- 5V breitbandige HF am 50 Ohm Ausgang kriegen könnte.

    MfG

  6. #6
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    Hallo,
    im HF bereich ist mir die Ausgangsspannung von 5V nicht so wichtig.
    (Werden ja auch selten benötigt, oder?)

    Zum LTC1399: Ist das ein Normaler OP mt Spannungsausgang oder mit Stromausgang? Werden aus dem Datenblatt nicht so schlau, da die fast immer einen Widerstand am Ausgang gegen Masse haben.
    Im Leerlauf sollte der doch dann mehr bringen?



    Der Filter wäre mir nur im NF-Bereich wichtig. Im HF glättet es sich schon selbst^^.

    mfg

  7. #7
    Erfahrener Benutzer Lebende Robotik Legende Avatar von PICture
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    Wahrscheinlich willst du den Funktionsgenerator nur aus Neugier bauen, weil du noch nicht erwähnt hast, wofür du ihn wirklich brauchen könntest...

    Ich sehe keinen Unterschied zwischen dem LT1399 und "normalen" OpAmps, er hat sicher einen Spannungsausgang.

    MfG

  8. #8
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    Der LT1399 ist ein OP mit Stromrückkopplung. Der Ausgang ist ganz normal ein Spannungsausgang, nur der Invertierende Einang muß deutlich niederohmiger als bei normalen OPs beschaltet werden.

    Den Widerstand den man gegen Masse in den Schaltplänen findet ist der Leitungsabschluß an dem Gerät wo das Signal hingeht.

    Auf +-5 V wird man wohl kaum kommen. So etwa +-4 V werden wohl ds maximum sein die man vor dem Abschlußwiederstand hinbekommt, bei +-6 V als Versorgung. Mit Last sind da dann halt nur +-2 V, denn die Hälfte der Spannung geht ja am Widerstand verloren.
    Der LT1399 war auch nur ein Beispiel für einen Typ, der relativ gut zu bekommen ist. Je nach Quelle findet sich vielleicht auch was für mehr Spannung.

    Wegen der Leistung wird man besser 2 Kanäle prallel Schalten müssen. Dann sieht jeder Kanal auch nur noch etwa 200 Ohm als Belastung (100 Ohm als Vorwiderstand und die Hälfte der 50 Ohm Nennimpedanz in Reihe.

    Für den NF-bereich ist ein Offset nicht schwer zu realiseiren. Entweder direkt die Spannung dazu addieren, oder man verschiebt die "Masse", also als ein Art unsymetrischer Brückenschaltung. Die eine Seite das Signal, die andere kriegt den Offset. Ich finde die Möglichekeit für einen Offset beim Funktionsgenerator schon recht praktisch.

  9. #9
    Erfahrener Benutzer Fleißiges Mitglied
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    Hallo,
    im Grunde bau ich Ihn aus Neugierde, ich möchte ja auf dem Gebiet der Elektronik noch viel lernen. (Hab vor im Herbst mit dem E-Technik Studium zu beginnen. Eine abgeschlossene Lehre als Elektroniker hab ich schon)
    Außerdem habe ich noch keinen Funktionsgenerator.
    Evtl. könnte ja etwas brauchbares draus werden.
    Mir ist klar das man damit keine hochreinen Sinussignale erzeugen kann, aber um einen Verstärker oder eine andere Schaltung (Komparator oä.) zu testen kann man Ihn sicher brauchen. Außerdem hat die Schaltung ja noch Ihren ursprünglichen Zweck eines Pattern-Generator.

    mfg

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