Suche Verstärkerschaltung für AD9833

[kowolfgang]

Hallo,

ich hab von anfang an gewusst das es niemals an irgendein Fertigprodukt von Hameg oder ähnlichem heran reichen wird (beim Basteln lernt man immer was dazu deswegen mach ich das. Ich denke das es am Ende schon nen bisschen besser wird als mein selbst gefrickelter Funki mit dem XR2206).
Das das Platinenlayout auch nicht einfach wird konnte ich mir auch denken, deswegen hab ich den Analogteil vom Digitalteil per steckverbinder abtrennbar gebaut, das man ihn falls es mal nötig wird neu designen kann. Da ich selbst keine Doppelseitigen Layouts ätzen kann werd ich mir das ganze wohl irgendwo ätzen lassen, oder ich bau es in Freiluftverdrahtung auf wie man es auch in der einen Application Note von LT sieht, mal schaun zu was ich mehr lust habe .

Soll ich das ganze noch in ein abgeschirmtes gehäuse verpacken? wenn ja kann man sich einfach eines aus Kupferblech biegen oder soll es doch was fertiges sein (hab noch jede menge Kupferblech da)


Gruß

Wolfgang

[shaun]

Ich weiss nicht wie ich es Dir sagen soll, denn irgendwie scheinen Fakten nicht so recht durchzudringen.

Also noch mal:

FAKT 1: In einem abtastenden System MUSS die Taktfrequenz mindestens doppelt so hoch sein wie die maximal auftretenden Signalfrequenz.

FAKT 2: Das Tiefpassfilter soll Komponenten des Signals, die dort nicht hingehören, aber PRINZIP- und nicht durch Deinen vielleicht nicht ganz professionellen Aufbau- BEDINGT auftreten, entfernen. Das kann es natürlich nur, und NUR, dann, wenn seine Grenzfrequenz unterhalb dieser "Aliases", liegt.

Rechenbeispiel:
Du hast 25MHz Takt. Folge: die maximale Ausgangsfrequenz muss unter 12,5MHz liegen. Du brauchst also ein Filter für diese oder eine geringere Frequenz. Keinesfalls darfst Du aber, wie gestern geschehen und bisher nicht durch Dich revidiert, sagen, Du brauchst ja eh nur soundsoviel MHz, dann machst Du den Takt halt kleiner. Das ist so FALSCH! Genau so falsch ist es, irgendeine Filterfrequenz anzusetzen, die Eckfrequenz und die Ordnung des Filters ergibt sich aus der maximalen Ausgangsfrequenz und der geforderten Signalqualität und nicht aus irgendwelchen Applikationen oder den zufällig herumliegenden Bauteilen!

Ich habe Dich bewusst auf das anschauliche Online-Tool von Analog verwiesen, aber das hast Du anscheinend nicht ernst nehmen wollen. Anbei
also zwei mit eben diesem generierte Plots, einmal das Spektrum, einmal der Signalverlauf für ein 8MHz-Signal bei den von Dir vorgeschlagenen 20MHz Takt mit einem 12,99MHz-Butterworth-Filter.

Das Signal besteht so im Prinzip nur noch aus Klirr, und das kann Dein XR2206 definitiv besser. Ich möchte Dir das Projekt nicht ausreden, ganz im Gegenteil, aber so, wie Du es jetzt aufbauen würdest, würde es in der Ecke landen, und das wäre schade um die Muster genau so wie um die bisherige Arbeit!

[kowolfgang]

Hallo,

ja, tut mit leid ich hab halt nicht so wirklich ne Ahnung davon, das ich nicht auf dich gehört hat war mal wieder mein jugendlicher Leichtsinn .

Bis Jetzt ist ja noch nichts Hardwaremäßiges gebaut und deshalb ist alles ja noch änderbar. Das Layout ist noch in Arbeit, ich werde genau wie du auch eine Doppelseitige Platine nehmen mit viel Massefläche und vielen Vias, das das bei meinen Platinen was bringt wage ich zwar zu bezweifeln aber ich werde mir sehr viel mühe geben.

Den Filter den ich brauche muss ich mir auch mal Simulieren lassen, das Programm von Analog ist echt nicht schlecht auch wenn ich bei manchen Einstellmöglichkeiten noch nicht ganz durchsteige.

Gruß Wolfgang

[shaun]

Dann frag einfach, Du musst auch nicht alle Möglichkeiten nutzen. Tipp: lass den Takt bei 25MHz, setze die höchste Frequenz, die Du unbedingt haben willst an - je weiter die unter 12MHz liegt, desto sauberer wird das Ergebnis. Ich würde nicht wirklich über 7-8MHz gehen, sonst muss das Filter zu steil sein. Wenn Du dann ein Filter gefunden hast, das Du schick findest, gibts im Netz auch wieder Programme, die Dir die Ls und Cs berechnen. Allerdings musst Du da eine typische Impedanz angeben, heisst: das Filter muss irgendwo zwischen zwei Knoten bekannter Impedanz sitzen (!), damit die Kennlinie stimmt.

[kowolfgang]

Eben, ich kann die Höchstfrequenz ja per Software begrenzen, das das Ausgangssignal bei 12MHz schon nicht mehr das schönste ist hab ich auch schnell festgestellt.

Ich werd wie du schon gesagt hast bei ungefähr 6MHz aufhören sonst kommt nur noch jede menge müll raus, ich hab für 6MHz nen (Butterworth-)Filter zweiter Ordnung simuliert mit einer Resonanzfrequenz von ca.9MHz, das Ausgangssignal sah dann aus wie ein ziemlich weich gekautes Dreieck.

Beim Platinenlayout werd ich jetzt jede menge an Vias verbasteln, soll ich die Versorungsspannungen aufs Toplayer und die Signale aufs Bottomlayer getrennt verlegen oder ist das egal? Masseflächen werd ich großzügigst durchkontaktieren. Ach ja nochwas: ist der Drurchmesser der Vias in irgendeiner hinsicht relevant?


Gruß Wolfgang

[Jakob L.]

Der Durchmesser der Vias spielt für die elektrischen Eigenschaften keine grosse Rolle, sofern man nicht mit sehr hohen Strömen arbeitet oder die Vias zum Ableiten von Verlustwärme braucht. Du kannst dich also nach dem vorhandenen Platz und den Möglichkeiten des Platinenherstellers richten. Wenn auf einer Seite eine Massefläche ist, dann kannst du die Versorgungsspannung und die Signale auf der anderen Seite verlegen. Um grössere Unterbrechnungen der Massefläche zu vermeiden, kann man wenn nötig ein paar Drahtbrücken verwenden.

[kowolfgang]

Hallo,

lang hats gedauert, aber jetzt hab ich endlich mal nen Layout zustande gebracht.

Bitteschön:
Der Schaltplan Die 20db, 40dB und 60db-Dämper werd ich extern aufbauen (als BNC-Zwischenstück)

Das Toplayer i
ch hoff ich habs in euren Augen richtig gemacht. Vias hab ich jede menge verbaut, ursprünglich waren die mal in nem Raster angeordnet, inzwischen sind die schon wieder gewandert

Das Bottomlayer
ach ja, noch ne Frage: was ist HF-Technisch besser normale Widerstände oder SMD-Widerstände?

Das Ganze Teil werd ich dann in nen geschirmtes Gehäuse packen.

Gruß Wolfgang

[shaun]

SMD-Widerstände, weniger Fläche=Kapazität, weniger Beinchen=Induktivität.

[PICture]

Hallo kowolfgang!

Das wichtigste hat Dir der schaun schon erklärt. Ich möchte bloss fragen, was für eine Funktion der Umschalter K1 haben sollte und wo er sich befinden wird?.

Ausserdem würde ich die auf den Versorgungsspannungen hängende Elkos durch vielschicht Kerkos 100 nF ersetzen, da für niedrige Frequenzen ein Elko pro Spannung reicht.

Die Amplitude-Eistellung sollte auf dem Eingang des IC1 realisiert werden, weil so wie es bisher ist, jede Änderung der Amplitude auch entsprechend den Offset ändern wird.

Die erste Variante mit dem IC3 finde ich besser, da jetzt wird die Offset-Spannung den Schaltpegel beeinflüssen und ab bestimmten Werten des Offsets wird kein Rechteck erzeugt.

Im Code habe ich übliche Schaltug für Offset- und Amplitude-Einstellung skizziert. Der Ro lässt sich einfach berechnen, weil die Verstärkung für die Offset-Spannung gleich R2/Ro ist.

MfG

           VCC
            +
            |          Ro      R2
           .-.        ___     ___
    Offset | |<-+----|___|-+-|___|-+
           | |  |          |       |
           '-' --- C9      |       |
            |  ---         |       |
            -   |     ___  |       |
           VCC  +----|___|-+  VCC  |
                |      R7  |   +   |
               ===         | |\|   |
               GND         +-|-\   |
                             |  >--+------>
            >---------+    +-|+/
                      |    | |/|
                     .-.   |   -
           Amplitude | |<--+  VCC
                     | | R4
                     '-'
                      |
                     ===
                     GND

[kowolfgang]

Hallo Picture,

hab den Schaltplan und das Layout mal nach deinen Vorschlägen abgeändert, die Widerstandswerte hab ich noch nicht berechnet (habs mal wieder eilig).

Hier die Bilder:
Oberseite
Diesmal hab ich fast alles als SMD ausgeführt nur nicht den Elko, bei dem dürfte das aber auch nicht so kritisch sein.

Unterseite
Stromlaufplan

Diesmal häng ich noch das Board an:


Gruß Wolfgang