DAC
Masz problem? Zapytaj na forum elektroda.pl
From: "Jarosław Supernak" <supernak_at_nospam_interia.pl>
Subject: DAC
Date: Wed, 5 Sep 2001 22:36:00 +0200
Szanowni grupowicze!
Nie znam się na elektronice analogowej i potrzebuję pomocy.
Jak zrobić przetwornik DC/AC (8 bit, cz. próbkowania może być <10 kHz) na
którego wyjściu napięcie będzie się zmieniać w granicach 0 - 60V?
Z układu nie będzie pobierany żaden prąd (chodzi o pole elektryczne).
Zrobiłem (w symulatorze) drabinę R-2R na wyjściach procesora AVR która
powinna dawać 0 - 5V, pozostaje problem wzmocnienia tego napięcia do
wymaganego przedziału i tu właśnie jest problem związany z tym, że w
skrajnym przypadku napięcie na wyjściu drabinki będzie stałe np. 5V co na
wyjściu układu ma dać 60V.
Inną możliwością jest wykorzystanie zmiennego wypełnienia przebiegu PWM, ale
tutaj jest niedopuszczalny kompromis pomiędzy czasem narostu napięcia na
kondensatorze filtru, a nieodfiltrowanym napięciem zmiennym (przy np. stałym
30V tj. 50% wypełnienia).
Cały układ ma być zasilany z baterii, więc mam przetwornicę wytwarzającą
60V, 2mA (ale to mogę troszkę zmienić).
Najprostszym sposobem byłaby drabinka podłączona do wzmacniacza
operacyjnego, ale zasilanego 60V (nawet nie wiem czy takie istnieją).
Projekt jest dość pilny, więc proszę o jakiekolwiek sugestie.
From: "Tomasz Gumny" <tgumny_at_nospam_idn.org.pl>
Subject: Re: DAC
Date: Wed, 5 Sep 2001 23:29:21 +0200
Nie znam się na elektronice analogowej i potrzebuję pomocy.
Jak zrobić przetwornik DC/AC (8 bit, cz. próbkowania może być <10 kHz) na
którego wyjściu napięcie będzie się zmieniać w granicach 0 - 60V?
Wez dowolny przetwornik D/A najlepiej z wbudowanym Vref (AD, MAX) i
wysokonapieciowy wzmacniacz operacyjny BB np. OPA445, OPA544.
TG
From: "Jarosław Supernak" <supernak_at_nospam_interia.pl>
Subject: Re: DAC
Date: Thu, 6 Sep 2001 13:42:20 +0200
Wez dowolny przetwornik D/A najlepiej z wbudowanym Vref (AD, MAX) i
wysokonapieciowy wzmacniacz operacyjny BB np. OPA445, OPA544.
TG
Wielkie dzięki!!!
Skąd mogę ściągnąć pdfy do tych OPA...
Czy zamiast tego przetwornika mogę zastosować drabinkę R-2R?
JS
From: "Jarosław Supernak" <supernak_at_nospam_interia.pl>
Subject: Re: DAC
Date: Thu, 6 Sep 2001 13:49:46 +0200
Skąd mogę ściągnąć pdfy do tych OPA...
Już znalazłem.
From: "Tomasz Gumny" <tgumny_at_nospam_idn.org.pl>
Subject: Re: DAC
Date: Thu, 6 Sep 2001 14:09:22 +0200
Skąd mogę ściągnąć pdfy do tych OPA...
http://www-s.ti.com/sc/psheets/sbos156/sbos156.pdf
Powinny byc do kupienia w Uniprodzie www.uniprod.com.pl
Czy zamiast tego przetwornika mogę zastosować drabinkę R-2R?
Wez np. MAX531 (8bit, we. szereg.) lub MAX530 (12bit, we. rownolegle) z
wyjsciem -2.048..+2.048V i wewnetrznym Vref. Mozna je kupic w Elfie lub zamowic
jako probki na www.maxim-ic.com.
8 bitow _at_nospam_ 60V daje rozdzielczosc 0.23V. Zatem jesli wystarczy Ci mniej
eleganckie rozwiazanie, to:
-zrob 8 driverow na tranzystorach npn (GND) i pnp (+60V)
-podlacz do tego drabinke R-2R i gotowe.
TG
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: DAC
Date: Thu, 06 Sep 2001 21:34:20 GMT
On Thu, 6 Sep 2001 14:09:22 +0200, Tomasz Gumny wrote:
8 bitow _at_nospam_ 60V daje rozdzielczosc 0.23V. Zatem jesli wystarczy Ci mniej
eleganckie rozwiazanie, to:
-zrob 8 driverow na tranzystorach npn (GND) i pnp (+60V)
-podlacz do tego drabinke R-2R i gotowe.
Tylko wiesz - to jest jakies 24-40 tranzystorow potrzebne..
J.
From: "Jarosław Supernak" <supernak_at_nospam_interia.pl>
Subject: Re: DAC
Date: Fri, 7 Sep 2001 00:35:53 +0200
wysokonapieciowy wzmacniacz operacyjny BB np. OPA445, OPA544.
Te wzmacniacze potrzebują zasilania większego o 5V z każdej strony od
napięcia wyjściowego, czyli dla 0 - 60V zasilanie musi być -5V i +65V.
Mam nadzieje, że się mylę więc proszę o potwierdzenie.
-5V nie problem ICL7660, ale moja przetwornica LM2577T daje max 60V.
From: "Tomasz Gumny" <tgumny_at_nospam_idn.org.pl>
Subject: Re: DAC
Date: Fri, 7 Sep 2001 02:34:59 +0200
Te wzmacniacze potrzebują zasilania większego o 5V z każdej strony od
napięcia wyjściowego, czyli dla 0 - 60V zasilanie musi być -5V i +65V.
Mam nadzieje, że się mylę więc proszę o potwierdzenie.
Nie mylisz sie.
Nie napisales, ze masz juz zasilacz 0..60V. Mozna zrobic te -5V i +5V, ale
chyba nie tedy droga. Nie spotkalem jeszcze wysokonapieciowego wzmacniacza z
wyjsciem rail-to-rail, ale zawsze mozna poszukac. Moze Apex cos takiego robi?
Proponuje wrocic do driverow 0..60V i drabinki R-2R.
Zamiast 24..40 tranzystorow - jak pisal J.F. - mozna zastosowac sterowniki
half-bridge (np. IR2151 www.dacpol.com.pl) i 16 malych MOSFET-ow z Vds>60V?
TG
From: "JS" <jar0sz_at_nospam_polbox.com>
Subject: Re: DAC
Date: Thu, 6 Sep 2001 21:10:47 +0200
Jarosław Supernak:
Jak zrobić przetwornik DC/AC (8 bit, cz. próbkowania może być
<10 kHz) na
którego wyjściu napięcie będzie się zmieniać w granicach 0 -
60V?
Z układu nie będzie pobierany żaden prąd (chodzi o pole
elektryczne).
Zrobiłem (w symulatorze) drabinę R-2R na wyjściach procesora AVR
która
A nie lepiej wybrać jakiś DAC z interfejsem SPI (lub ostatecznie
IIC) z Maxima lub AD ? Obie firmy udostępniają bezpłatne próbki.
W "składanym" DACu mogą być problemy z dokładnością (rezystory 1%
z jednej serii) i
z zakłóceniami z zasilania cyfrowego, przenikającymi na wyjścia
portów sterujących drabinką.
powinna dawać 0 - 5V, pozostaje problem wzmocnienia tego
napięcia do
Można wykorzystać całą przetwornicę jako wzmacniacz, podając w.w.
napięcie na wzmacniacz błędu, który steruje prądem w przetwornicy
PWM (koncepcja z not aplikacyjnych do rodziny LT1070 Linear
Technology). Napisz, jakie sygnały ma przenosić ten układ -
częstotliwości, szybkość zmian napięcia - zobaczymy, czy się
nada.
Inną możliwością jest wykorzystanie zmiennego wypełnienia
przebiegu PWM, ale
tutaj jest niedopuszczalny kompromis pomiędzy czasem narostu
napięcia na
kondensatorze filtru, a nieodfiltrowanym napięciem zmiennym
(przy np. stałym
30V tj. 50% wypełnienia).
Zależy od filtru i ustawienia nośnej PWM. W AVR dla zegara 4MHz i
8-bit PWM nośna będzie 77kHz (a może się mylę...). Jeśli
potrzebujesz pasma (a raczej szybkości narastania jemu
odpowiadającej) 10kHz, to filtru musi być odpowiednio stromy aby
dobrze tłumił
nośną: 3 rząd Butterwortha da tłumienie ponad 400, co obniży
poziom nośnej poniżej 1 LSB. Taki filtr można zrealizować na
jednym
wzmacniaczu operacyjnym. Czas narastania (od 10% do 90%) rzędu
3.5us, opóźnienie (0 do 50%) - podobnie, zanik oscylacji ~30us -
to
wg Schencka; zrób symulację i oceń.
--
Jarosław Szynal
From: "Jarosław Supernak" <supernak_at_nospam_interia.pl>
Subject: Re: DAC
Date: Fri, 7 Sep 2001 00:29:46 +0200
A nie lepiej wybrać jakiś DAC z interfejsem SPI (lub ostatecznie
IIC) z Maxima lub AD ? Obie firmy udostępniają bezpłatne próbki.
Podoba mi się MAX531
Można wykorzystać całą przetwornicę jako wzmacniacz, podając w.w.
napięcie na wzmacniacz błędu, który steruje prądem w przetwornicy
PWM (koncepcja z not aplikacyjnych do rodziny LT1070 Linear
Technology). Napisz, jakie sygnały ma przenosić ten układ -
częstotliwości, szybkość zmian napięcia - zobaczymy, czy się
nada.
Niestety układ do przetwornicy jest już kupiony (nie moja kasa) LM2577T
Na wyjściu układu ma być napięcie stałe o wartości 0 - 60V, lub przebieg
zmienny o częstotliwości około 200 Hz z próbek składających się z 10 punktów
co razem daje 2 kHz (0,5 ms - czas zmiany od jednej wartości próbki do
drugiej).
Zależy od filtru i ustawienia nośnej PWM. W AVR dla zegara 4MHz i
8-bit PWM nośna będzie 77kHz (a może się mylę...).
Przy zegarze 8 MHz i 8-bit PWM nośna ma 15,625 kHz
From: "JS" <jar0sz_at_nospam_polbox.com>
Subject: Re: DAC
Date: Mon, 10 Sep 2001 19:49:00 +0200
Jarosław Supernak:
Podoba mi się MAX531
Ano, ładny jest ;)
Można wykorzystać całą przetwornicę jako wzmacniacz, podając
w.w.
napięcie na wzmacniacz błędu, który steruje prądem w
przetwornicy
PWM (koncepcja z not aplikacyjnych do rodziny LT1070 Linear
Niestety układ do przetwornicy jest już kupiony (nie moja kasa)
LM2577T
Wykazuje on duże i zapewne nieprzypadkowe podobieństwo do LT1070.
Prawdopodobnie da się zastosować.
Na wyjściu układu ma być napięcie stałe o wartości 0 - 60V, lub
przebieg
zmienny o częstotliwości około 200 Hz z próbek składających się
z 10 punktów
To ma być sinusoida ?
co razem daje 2 kHz (0,5 ms - czas zmiany od jednej wartości
próbki do
drugiej).
Taak... Wygląda to na trochę za dużo jak na możliwości układu z
przetwornicą w pętli sprzężenia. Mogą być problemy ze
stabilnością i z dokładnością przy takim paśmie.
Chyba najlepsze będzie (ktoś już o tym pisał) zastosowanie
przetwornicy na ustalone napięcie i wzmacniacza operacyjnego z
buforem na tranzystorze w układzie OE. Układ może pracować lepiej
(stabilność i przenoszenie napięć ~0) przy zastosowaniu zasilania
ujemnego i sprzężenia w emiterze.
Jeszcze taka uwaga: podając na DACa próbki co 0.5ms otrzymasz na
wyjściu przebieg "schodkowy" napięcia. Czy potrzebujesz dobrze
zreprodukować na wyjściu wysokonapięciowym te schodki, czy też
raczej wiernie odtworzyć "gładki" sygnał cyfrowy ? W tym drugim
przypadku potrzeba odpowiednio dobranego filtru LP (musi dobrze
tłumić 2kHz, ale przenosić istotne harmoniczne sygnału), a
wymagania na pasmo wzmacniacza zostają ograniczone.
Zależy od filtru i ustawienia nośnej PWM. W AVR dla zegara
4MHz i
8-bit PWM nośna będzie 77kHz (a może się mylę...).
Przy zegarze 8 MHz i 8-bit PWM nośna ma 15,625 kHz
Oj, w istocie; gdy sam to liczyłem, zbyt optymistycznie
odczytałem położenie przecinka. Tym niemniej można uzyskać pasmo
2kHz przy zakłóćeniach poniżej 1LSB (filtr Butterwortha 3-rzędu).
BTW, choć napięcie klucza to 60V, z przetwornicy możesz uzyskać
też wyższe napięcia wyjściowe:
a) układ transformatorowy (flyback),
b) step-up z cewką z odczepem podłączonym do klucza,
c) powielacz diodowy, podpięty pod klucz i wyjście zwykłego
układu step-up.
Dla a i b potrzebne jest zabezpieczenia napięciowe klucza.
--
Jarosław Szynal
From: jfox_at_nospam_friko6.onet.pl (J.F.)
Subject: Re: DAC
Date: Thu, 06 Sep 2001 21:33:53 GMT
On Wed, 5 Sep 2001 22:36:00 +0200, Jarosław Supernak wrote:
Nie znam się na elektronice analogowej i potrzebuję pomocy.
Jak zrobić przetwornik DC/AC (8 bit, cz. próbkowania może być <10 kHz) na
którego wyjściu napięcie będzie się zmieniać w granicach 0 - 60V?
Z układu nie będzie pobierany żaden prąd (chodzi o pole elektryczne).
Zrobiłem (w symulatorze) drabinę R-2R na wyjściach procesora AVR która
powinna dawać 0 - 5V, pozostaje problem wzmocnienia tego napięcia do
wymaganego przedziału i tu właśnie jest problem związany z tym, że w
skrajnym przypadku napięcie na wyjściu drabinki będzie stałe np. 5V co na
wyjściu układu ma dać 60V.
na przyklad : bierzesz wzmacniacz operacyjny, wyjscie przylaczasz
do bazy tranzystora, emiter do masy, kolektor przez rezystor do +60V -
i stad masz wyjscie, teraz to wyjscie przez dzielnik rezystorowy do
+ wzmacniacza, a na - wyjscie z drabinki. Bedzie tylko klopot
z osiagnieciem zera, no i sam wzmacniacz musi dobrze pracowac w
okolicach zera na wejsciach - chyba ze znajdziesz -5V do zasilania.
Chyba lepszy bedzie uklad "odwracajacy" tzn z kolektora bierzemy
przez rezystor do +, do + doprowadzamy tez wyjscie drabinki przez
rezystor 12 razy mniejszy [potrzebujemy wzmocnienie 12], a "-"
podlaczamy do ~ +4.6V odniesienia.
J.