DDS-генератор на AVR - нужна помощь

LMH6643 Киев -Имрад - 15,76 в SMD

Спасибо, до НГ не было. Попытаюсь приобрести.

только позвоните, у них сайт по прежнему не отображает реальное наличие, только - возможность покупки

AlexM: где можно взять эту версию прошивки для контроллера?
Проверьте почту.

smg123: И сенца свежего побольше для лошади? Я имею ввиду +/-20В питания последней версии усилителя.

Мне нужны высокие напряжения, по этому я сразу рассматриваю и такую возможность...
А так как схема, в принципе, представляет собой ОУ, то напряжение питания можно изменить в любую сторону, только пересчитать некоторые номиналы. Или усложнить стабилизаторами тока для получения большей универсальности для питающих напряжений.

smg123: Но отсутствие нужного ОУ не позволило до конца проверить чип.

И не проверяйте...
Сейчас выложу домашнюю заготовку по поводу ЦАП TLC7524, из которой следуют не очень утешительные выводы.

smg123: Как ни странно, монотонно спадающую АЧХ получил только от TL072.

Не удивительно, у неё скорость нарастания выходного напряжения приличная - минимум 8В/мкс, типовое - 13В/мкс.
А для "вытягивания" как раз и нужна высокая скорость (не менее 4-8В/мкс, дальше покажу).
Полосе мешает только встроенная коррекция, а так бы был довольно широкополосный ОУ.
Единственное, что у неё плохого - выход слабый, даже на 10КОм нагрузки больше 2.5В не выдаёт.

smg123: NJM4556 показал худшие результаты с выбросами и провалами частотки, но хорошо держал нагрузку.

В принципе хороший ОУ... для наушников... Он и котируется для НЧ приложений. Делал на нём телефонный усилитель...
Нагрузку он хорошо держит из-за мощного выхода. Но скорость маловата - 3В/мкс. Ну а полоса в 8МГц хоть и больше, чем у ширпотребовских ОУ, но всё равно маловата для нашего случая.

smg123: Ну нет у меня желания собирать усилок на рассыпухе!

Так ни кто же не заставляет...
Наоборот, интересно будет посмотреть на Ваш вариант с ОУ.
Я ведь с рассыпухой пока вожусь исключительно для "посмотреть", что бы потом сравнить с результатами на ОУ и потом уже выбрать то, что лучше.
Но пока вижу, что "лучше" не будет однозначным из-за слишком болшой разницы в ценах решений...

smg123: Буду искать где купить LMH6643.

Как уже сказали - есть и доступен. Если он даст хороший результат, то, возможно...
Сообщите только о результатх испытаний.

Просматривая характеристики ихней мс ЦАП TLC7524 всё больше склоняюсь к мысли, что это "ягода одного поля" с нашей мс 572ПА1...

- Цоколёвка одинакова, с учётом, что в импортном варианте количество разрядов сокращено до 8 и освободившиеся два вывода отданы под управление - выбор кристалла и запись.

- Сопротивления (Rм) матрицы у обоих равно 10КОм +-50%.

- Выходная ёмкость (Свых) нашей мс - 40...120пФ, в зависимости от управляющего кода,
а ихней - 30...120пФ.

Так как на время установления выходного напряжения ЦАП влияют, в основном, сопротивление матрицы и ёмкость выхода, то при сопротивлении 10КОм и ёмкости 120пФ образуется полюс на частоте:
f=1/(6.28*Rм*Свых)=1/(6.28*10КОм*120пФ)=133КГц.

В связи с этим кажется не понятным значительное отличие в быстродействии:
для нашей - 5мкс, для ихней - 0.1мкс.

Вернее, для нашей всё сходится - 1000/133КГц=7.5мкс.
Указано 5мкс. Видимо реальная ёмкость ЦАП меньше.
А вот для ихней полюс должен быть на частоте около 1000/0.1мкс=10000КГц=10МГц...

Однако, мне кажется, разница вызвана, всего лишь, отличием режимов измерения.

Например, в описании нашей мс сказано, что для уменьшения действия полюса на время установления выходного напряжения, в ООС ОУ, включенном на выходе ЦАП, нужно вводить коррекцию конденсатором, образуя нуль на АЧХ.
При равенстве частот полюса ЦАП и нуля ОУ переходный процесс становится апериодическим и время установления выходного напряжения минимальным.

Однако такая коррекция действует только на одной из комбинаций цифрового кода, поскольку от кода зависит и сопротивление матрицы.
Для уменьшения влияния изменения сопротивления матрицы, рекомендуется выход ЦАП шунтировать резистором Rш. В этом случае полюс сдвигается на более высокую частоту из-за уменьшения результирующего сопротивления включенных параллельно выходного сопротивления матрицы и шунтирующего резистора:
f=1/(6.28*(Rм||Rш)*Свых).

В зависимости от граничной частоты ОУ (ft) сопротивление Rш, ёмкость коррекции (Сос) и резистора (Rос) ООС ОУ рекомендуется расчитывать по формуле:
(Rм||Rш)*Свых=Rос*Сос=(1+sqr(1+8*ПИ*ft*Rос*Свых))/(4*ПИ*ft).
В этом случае обеспечивается минимальное время установления выходного напряжения ОУ в диапазоне
+-100мВ, то есть, в зоне линейной работы входного каскада ОУ.
А уже при бОльших напряжениях (более 1В) скорость изменения напряжения будет определяться скоростью нарастания выходного напряжения ОУ (v), при условии, что v меньше Uвых/Rос*Свых. Получается, что для Вашего ЦАП, ОУ не будет сильно влиять на скорость нарастания выходного напряжения, если его скорость нарастания будет не меньше:
Uвых/Rос*Свых=10В/10КОм*120пФ=8.3В/мкс.

А теперь внимательно читаем даташит на TLC7524 и видим - в параметрах указано время установления 0,1мкс а в примечании к этому параметру видим - при сопротивлении нагрузки 100Ом...
То есть, при шунтировании выхода ЦАП резистором на 100Ом!

Получается, что скоростные характеристики нашего ЦАП 572ПА1 определяются без сопротивления нагрузки, а ихнего TLC7524 - с низкоомной нагрузкой величиной 100Ом.
Отличие в частоте полюса ЦАП окажется следующим.
572ПА1: f=1/(6.28*Rм*Свых)=1/(6.28*10КОм*120пФ)=133КГц,
TLC7524: f=1/(6.28*(Rм||0,1КОм)*Свых)=1/(6.28*(10КОм||0,1КОм)*120пФ)=13,4МГц.

Как видим, частоты отличаются аж на 2 порядка.
Соответственно, и скорость установления выходного напряжения ЦАП должна увеличится примерно на эти же 2 порядка: 5мкс для 572ПА1 и 1000/13400КГц=0,075мкс для TLC7524.

Правда в даташите на TLC7524 указано время установления не 0,075мкс, а 0,1мкс.
Но, ведь, не известно, с какими параметрами рассчитывали время установления разработчики обоих ЦАП...
Всё равно, погрешность прикидки не очень большая для подтверждения версии...

Идём дальше.
В том же описании нашей мс ЦАП 572ПА1 сказано, что влияние выходной ёмкости на быстродействие можно практически устранить, если использовать инверсное включение матрицы R-2R - опорное напряжение подавать на один из токовых выходов, а снимать - с вывода, куда обычно подаётся опорное напряжение.

В этом случае ёмкость МОП ключей ЦАП уже не влияет вообще на прохождение сигнала, так как один из входов (и МОП ключи) сидит на корпусе, а другой шунтируется низкоомным источником опорного напряжения. Остаётся распределённая ёмкость резисторной матрицы, которая сама по себе не велика - около 10пФ.

В этом случае время установления выходного напряжения ЦАП не превышает 1мкс!

Но есть одно большое НО!
В таком режиме величина опорного напряжения не может превышать 3.5В.
Это связано с особенностью МОП ключей ЦАП...

smg123, получается, что с Вашим ЦАП TLC7524 и питании 5В нужно использовать ОУ со скоростью нарастания выходного напряжения не менее:
Uвых/Rос*Свых=3,5В/10КОм*10пФ=8.3В/мкс
при инверсном сключении ЦАП, и
5В/10КОм*120пФ=4.2В/мкс
в обычном его включении.
Соответственно, получив максимальные рабочие частоты 1,6МГц и 130КГц.

Если же Вы оставите ОУ TS922, у которого скорость нарастания выходного напряжения не превышает 1.3В/мкс, то получите на его выходе напряжение не более:
Uвых=v/Rос*Свых=1.3В/мкс/10КОм*10пФ=130мВ
для инверсного включения ЦАП и
1.3В/мкс/10КОм*120пФ=1,6В
для обычного включения.

То есть, ни как не реализуете даже возможности увеличния быстродействия ЦАП при его инверсном включении. Тут простой эммитерный повторитель, и тот лучше справится.

Вывод: ЦАП TLC7524 или 572ПА1 можно использовать в генераторе, но только в инверстном режиме, с выходным напряжением не более 3,5В и широкоплосным ОУ или в прямом, с шунтирующим выход резистором, но выходное напряжение ЦАП не будет превышать пару сотен мВ. Придётся ставить не просто широкополосный училитель, а ещё и с большим коэффициентом усиления.

Но простая матрица резисторов R-2R имеет куда более высокое быстродействие и выходное напряжение.
Единственный плюс мс ЦАП в этом случае - возможность регулировки выходного уровня от нуля.
С резистивной матрицей такой возможности нет.

ОУ TS922 откровенно слаб. Его мощностная полоса пропускания не превышает 150КГц.
Его даже в качестве повторителя не выгодно использовать - дорого (не менее $1) по сравнению с тем же эммитерным повторителем на 2-х транзисторах (10 центов) или компараторов LM339 или LM393 (20 центов).

DWD, снимаю шляпу.

GM, спасибо, получил. Вот только у меня эта "связка" не работает. Софт не управляет контроллером. После посылки команды контроллер начинает генерировать сигнал и больше ни какие команды не принимает, т.е.частоту генераци изменить не получается. Это так и должно быть? У Вас нормально работает, управляется от ПК?

GM: Шум это немного другое, никакая произвольная форма не заменит шум.
Может такой шум подойдет:
SER R16
OUT ddrB,R16
CLR R16
SET
NOP
сюда: BLD R16,3
EOR R16,R18
BST R17,7
LSL R17
SBRC R18,7
ORI R17,0x01
LSL R18
SBRC R19,7
ORI R18,0x01
LSL R19
SBRC R20,7
ORI R19,0x01
LSL R20
SBRC R16,3
ORI R20,0x01
OUT portB,R20
RJMP сюда
Сильно много не думал , первое ,что в голову пришло. В симуляторе работает, но сильно не вникал -в сон клонит.
Такт около 1МГц , 33 бита , по утверждению ИС т.2 , период - примерно 2часа.

Шум заманчиво залудить, конечно. Но, как всегда есть несколько НО.

1) Протокол придётся менять, хотя нет, вместо 4-х байт частоты можно посылать начальное значение регистра сдвига.

2) Такт придётся поднимать до 2 МГц, чтобы использовать тот же фильтр. Придётся ужимать генератор в 10 тактов. Какой там полином?

А вообще, народ, нужен нам чумовой генератор, что скажете? Можно свип убрать - жалко. Еще вариант - добавить шим и шум в другой тиньке, вместо второго ддс и свипа.