DDS-генератор на AVR - нужна помощь

DWD: Думаю, с такими уровнями особых проблем не должно быть?.. А какой самый маленький установленный уровень вы планируете получить на выходе?

0дБ-60дБ=-60дБ, или 775мВ/1000=0,775мВ.

Много?..

Vlad_Petr, Вы меня натолкнули на следующую мысль...

Имея в регуляторе уровня 8-и разрядный ЦАП, то есть, возможность менять уровень на 20*log(2e8)=48дБ, есть ли смысл использовать его только для регулировки уровня в пределах 20дБ? При этом, недостающее ослабление обеспечивать дополнительным звеном аттенюатора на выходе усилителя, используя для его управления порт МК, которых и так не хватает.

Просто я привязался к тому, к чему привык - на выходе генераторов ставят аттенюаторы на -20дБ, -40Б и -60дБ. Раз ставят - значит и мы поставим...

В общем, предлагаю следующее.
Имеющийся 8-и разрядный ЦАП уровня использовать на все 8 разрядов, и получить с его помощью ослабление на -48дБ.
А на выходе усилителя поставить только одно звено аттенюатора (управляемое реле) на -48дБ.
Алгоритм простой - при вращении энкодера (регулятора уровня) управляющий МК выдаёт код на ЦАП с 256 до 0, а достигнув нулевой отметки - включает реле аттенюатора на выходе усилителя и снова выставляет код на ЦАП 256. При дальнейшем вращении энкодера влево, держит реле включенным и уменьшает код на ЦАП с 256 до 0.

Такми образом получаем два поддиапазона регулировки уровня на -48дБ с незаметным для пользователя переключением и общей регулировкой в диапазоне 0...-96дБ.
Так как уровень опорного напряжения ЦАП делаем калиброваным, то определение текущего значения уровня не представляет ни какой сложности - управляющий МК просто сложит код ЦАП с состоянием аттенюатора и "разделит" на него опорное напряжение и результат выведет на дисплей - в "В", "мВ" и "дБ".

Теперь, в общей сложности, решаем как подключить к управляющему МК 8 выводов ЦАП, 1 разряд аттенюатора и 2 вывода энкодера. Итого - 11 портов.
ЦАП и аттенюатор вешаем на регистр, энкодер напрямую - получается 4 порта (данные и тактирование для регистра и 2 на энкодер).

GM, что скажете?..

Может тогда последовательно поставить два цапа, да и дело с концом? Будет полностью электронный аттенюатор. Кстати, развейте мои сомнения, может ли цап работать при любом уровне Uref?

По управлению. На сегодняшний день в мастере получил 7 свободных ног (pd6-pd0), хотя предпринял ряд безуспешных попыток освободить порт целиком. Но поскольку в свете последних постов требуется гораздо больше ног, то думаю, нужен другой подход. Давайте на аттенюатор поставим сдвиговый 12-16 битный регистр. Можно и количество кнопок увеличить до 16 (матрица 4 х 4), десять - на цифровой ввод, две - энкодер, оставшиеся 4 - ввод частоты, ввод ослабления, стрелка вправо, стрелка влево. Заодно можно будет решить вопрос управления генераторами как по I2C, так и по SPI.

(Ещё одно: хочу спроектировать мастер таким образом, чтобы можно было управлять и тинькой тоже, чтобы предыдущий задел не пропадал.)

GM: Может тогда последовательно поставить два цапа, да и дело с концом?

Так и одного может хватить - 572ПА1 имеет 10 разрядов, значит сможет обеспечить диапазон регулировки уровня 20*log(2e10)=60дБ.
На сколько я помню, сначала так и собирались делать - максимальное затухание на 60дБ.

Но проблема в том, что при этом шаг получается величиной 4.88мВ при опорном 5В.
То есть, сравнимо с напряжением смещения среднего ОУ. Для уменьшения ошибки, вызванной смещением ОУ потребуется либо введение подстройки смещения для дешёвых ОУ, либо использование более дорогих.

А теперь давайте прикинем...

Было 8 разрядов для ЦАП и один разряд для управления реле аттенюатора - 9 портов. При этом шаг довольно крупный - 19,5мВ и диапазон регулировки 96дБ.

Если поставить два таких же ЦАП-а, то потребуется 16 портов. При этом шаг получаем совершенно не реальный - 76мкВ при прежнем диапазоне в 96дБ.

Потери во втором варианте: 16-9=7 лишних портов и невыполнимый шаг.

GM: Кстати, развейте мои сомнения, может ли цап работать при любом уровне Uref?

Зависит от того, какой выберем.
572ПА1 работает с опорным напряжением +-17В при питании +5В...+17В.

GM: ...сдвиговый 12-16 битный регистр. Можно и количество кнопок увеличить до 16 (матрица 4 х 4), десять - на цифровой ввод, две - энкодер, оставшиеся 4 - ввод частоты, ввод ослабления, стрелка вправо, стрелка влево.

Я не понял, цифровые кнопки тоже на регистре могут висеть?..

Вообще-то, мне кажется, нужно определиться с количеством и назначением органов управления.
Вплоть до составления списка.

GM: (Ещё одно: хочу спроектировать мастер таким образом, чтобы можно было управлять и тинькой тоже, чтобы предыдущий задел не пропадал.)

Тогда этот вариант можно принять за базовый - полный сервис (при желании) и упрощённый DDS.

DWD: 0дБ-60дБ=-60дБ, или 775мВ/1000=0,775мВ. Много?.. Это теоретический уровень полезного сигнала... А какое соотношение сигнал шум вы при этом предполагаете возможным получить?? Т.е. все шумы ЦАПов, опорных напряжений, .... (конструкция одноплатная?) наводки прикиньте... суммарно в пару сотен микровольт среднеквадратичного уложите все помехи? ОЧЧЕНЬ СОМНИТЕЛЬНО.. И получится соотношение сигнал помеха на выходе в 6дБ ? И как вам такой "аттенюатор с тараканами на дне" ??
Повторюсь: ИМХО: с выхода усилителя потенциометр с плавной регулировкой 0-10дБ, ЕСЛИ ОЧЕНЬ ХОЧЕТСЯ, тут можно ЦАПом сделать 0-10 дБ ,что по шумам уже хуже..
ДАЛЕЕ (прямо к передней панели,отдельно от платы, примыкает коробочка, например 15х30мм в которой и три мелких релюшки для вкл. звеньев) и в эту коробочку впаян выходной разьем, выходящий наружу через переднюю панель. Только так сохраните соотношение сигнал/шум на малых уровнях. Нужно отчетливо понимать, что при уменьшении уровня выходного сигнала активными элементами на плате, по целому ряду причин, растет уровень помех, следовательно, задавшись приемлимым их соотношением, можно прикинуть разумно достижимый минимальный уровень сигнала. А это и от схемотехники зависит и от конструктива. А, например, -96дБ это совсем не так просто, как кажется...

Vlad_Petr: А какое соотношение сигнал шум вы при этом предполагаете возможным получить??

Не более -60дБ.
По крайней мере в кассетном магнитофоне конструктива "Орель" удавалось получать соотношение с/ш -63дБ на линейном выходе при импульсном БП, совершенно не экранированном и расположенном в 20см от усилителя воспроизведения (так же не экранированном)...
Это было 25 лет назад. Вдруг и сейчас получится...

Vlad_Petr: ...конструкция одноплатная?

Упаси Бог!..
Только с разбивкой по функциональным узлам.

Vlad_Petr: Повторюсь: ИМХО: с выхода усилителя потенциометр с плавной регулировкой 0-10дБ, ЕСЛИ ОЧЕНЬ ХОЧЕТСЯ, тут можно ЦАПом сделать 0-10 дБ ,что по шумам уже хуже..

Это поставить всегда можно будет.
Но не представляю, как ЦАП-ом сделать такую регулировку на выходе усилителя? По любому нужно будет ставить буфер - то есть, такая регулировка окажется снова на входе усилителя.

Vlad_Petr: ДАЛЕЕ (прямо к передней панели,отдельно от платы, примыкает коробочка, например 15х30мм в которой и три мелких релюшки для вкл. звеньев) и в эту коробочку впаян выходной разьем, выходящий наружу через переднюю панель. Только так сохраните соотношение сигнал/шум на малых уровнях.

Спасибо за совет. Примем на вооружение и будем иметь в виду.

Vlad_Petr: А, например, -96дБ это совсем не так просто, как кажется...

Само собой.
Но цифра -96дБ лишь означает, что, практически, уровень сигнала может быть уменьшен до уровня шумов, то есть, читай, до нуля.

DWD: По крайней мере в кассетном магнитофоне конструктива "Орель" удавалось получать соотношение с/ш -63дБ на линейном выходе при импульсном БП, совершенно не экранированном и расположенном в 20см от усилителя воспроизведения (так же не экранированном)... При работе канала воспроизведения с напряжением на выходе головки около 800мкВ...ФАНТАСТИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ!, ..снимаю шляпу

Не верите, значит...
Ну и ладно.
Всё равно доказать не смогу, так как магнитофон был продан одному меломану и о дальнейшей его судьбе я не знаю.
Ну, разве что поднять архивы, да найти схемы, графики, записи результатов тестирований и т.д...

DWD: Не верите, значит...Ну и ладно. Дык.. если взять -63дБ от 800мкВ...(т.е. приведя шум ко входу, а 800мкВ. это даже несколько выше нормальной отдачи головки! ) ну оччень впечатляющая цифра будет. Про шумы носителя (ленты ) вообще умолчим..
НО ТУТ ЭТО НЕ В ТЕМУ!!!