Frequenzsynthesizer-Chip?

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo,

vor langer Zeit (ca 10 Jahre) habe ich mal etwas über einen Frequenzsynthesizer-Chip gelesen - damals mit seinen Fähigkeiten anscheinend eine echte Neuerung. Heute würde ich gerne mit „einfachen Mitteln“ eine kleine Schaltung bauen, mit der ich Frequenzen im Bereich von 1 Hz bis 1 MHz, 1 Hz schrittweite, erzeugen kann. Auf jedenfall brauche ich eine Rechteck-Welle, interessant wären aber auch Sinus und Sägezahn. Und das ganze mit einer Ausgangsspannung von 1 V - 15 V (regelbar). Kennt jemand einen Chip, der so etwas kann? (Am besten digitale Ansteuerung, da ich mich nur rudimentär auskenne…)

Mit besten Grüßen
Andaron

#2

Hallo Andaron,
der XR2206 ist ein Funktionsgenerator-Chip, ist vielleicht nicht ganz was du dir vorstellst,Frequenz ist analog einstellbar.

Hans

vor langer Zeit (ca 10 Jahre) habe ich mal etwas über einen
Frequenzsynthesizer-Chip gelesen - damals mit seinen
Fähigkeiten anscheinend eine echte Neuerung. Heute würde ich
gerne mit „einfachen Mitteln“ eine kleine Schaltung bauen, mit
der ich Frequenzen im Bereich von 1 Hz bis 1 MHz, 1 Hz
schrittweite, erzeugen kann. Auf jedenfall brauche ich eine
Rechteck-Welle, interessant wären aber auch Sinus und
Sägezahn. Und das ganze mit einer Ausgangsspannung von 1 V -
15 V (regelbar). Kennt jemand einen Chip, der so etwas kann?
(Am besten digitale Ansteuerung, da ich mich nur rudimentär
auskenne…)

Mit besten Grüßen
Andaron

#3

Hallo Andaron,

vielleicht ist das ein IC für DDS (direkte digitale Synthese), z. B. AD9832 von Analog Devices. Du benötigst aber einiges an externer Beschaltung (siehe Datenblatt).

Im Prinzip ist eine Sinus-Tabelle (10 Bit) darin enthalten, die ausgelesen wird. Daraus ein Rechteck zu erzeugen, wäre schon möglich, z. B. mit einem nachgeschalteten Komparator.

Man kann einen DDS-Generator aber auch mit einem Mikrocontroller machen (ATmega8 z. B.), geht vielleicht bis zu einigen 100 kHz, dafür mit beliebigen Kurvenformen (eine Anleitung existiert im Internet, glaube ich).

Oder analog ein MAX038 (ein Nachfolger des XR2206), geht bis 10 MHz. Ist aber nur analog einstellbar.

Grüße,

I.

#4

Hallo,

vor langer Zeit (ca 10 Jahre) habe ich mal etwas über einen
Frequenzsynthesizer-Chip gelesen - damals mit seinen
Fähigkeiten anscheinend eine echte Neuerung.

Evtl. der MAX038 - ein Super-IC
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX038.pdf

Wird aber inzwischen nicht mehr hergestellt :frowning:
Kaufen kann man den aber wohl noch.

Gruß Uwi

#5

Evtl. der MAX038 - ein Super-IC
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX038.pdf

Kann man z.B. mit einem ATmega8 den MAX038 mit einem D/A-Wandler nicht in der gewünschten genauigkeit ansprechen?

Grüße
Andaron

#6

Hallo Idomeneo!

vielleicht ist das ein IC für DDS (direkte digitale Synthese),
z. B. AD9832 von Analog Devices. Du benötigst aber einiges an
externer Beschaltung (siehe Datenblatt).

Der AD9832 klingt interessant (nachdem, was ich mit google finden konnte), nur ein Datenblatt konnte ich leider nicht auf Anhieb finden. Hast Du da vieleicht einen Tipp?

Und was die Beschaltung angeht: Es gibt eine Evaluierungsplatine für den AD9832, über Mercateo gefunden. Das Bild der Platine bringt mich auf den Gedanken, das man den Chip problemsol mit einem uC oder PC ansteuern können müßte (genau was ich suche). Der Preis rund € 200,- kommt vermutlich durch den Chip, oder?

Man kann einen DDS-Generator aber auch mit einem
Mikrocontroller machen (ATmega8 z. B.), geht vielleicht bis zu
einigen 100 kHz, dafür mit beliebigen Kurvenformen (eine
Anleitung existiert im Internet, glaube ich).

Einen DDS-Generator mit einem uC zu bauen ist eine Interessante alternative - nur wie? Hast Du einen Hinweis, wo ich eine entsprechende Anleitung finden könnte?

Beste Grüße
Andaron

#7

Das Datenblatt habe ich inzwischen gefunden…
Andaron

#8

Hallo Andaron,

hier ist eine Anleitung für einen DDS-Generator mit dem ATmega8:

http://www.mikrocontroller.net/articles/Digitaler_Fu…

Er geht aber nur bis 25 kHz, wenn Du höhere Frequenzen brauchst, kannst Du experimentieren, z. B. mit einer höheren Taktfrequenz des ATmega8, mit geändertem Programm-Code im ATmega8, mit einem besseren Tiefpaß am Ausgang. 100 - 200 kHz sollten drin sein. Er ist durchaus verbesserungswürdig.

Den AD9832 (oder z. B. auch AD9850 und weitere Typen) kannst Du eventuell (bis zu 3 Typen zu je 2 Stück) als kostenloses Sample von Analog Devices bekommen, ein Problem ist dann vielleicht das Einbauen (sehr kleines IC-Gehäuse mit geringem Pin-Abstand).

http://www.analog.com (Datenblätter und Samples)

Natürlich kannst Du das IC mit einem uC ansteuern (mit einem PC wohl schon schwieriger).

Evaluationsplatinen sind immer ziemlich teuer (viel teurer als die ICs). So etwas kannst Du Dir vielleicht aus einem Gratis-Sample selber anfertigen.

Vielleicht hilft Dir dies noch weiter (DDS-Generator mit AD9851, 50 Hz bis ca. 70 MHz)

http://dili.dyn.ee/hard/dds-generator/dds-generator.php

Grüße,

I.

#9

Hallo idomeneo!

Vielen Dank für die guten Hinweise, da kann ich mir einiges Abgucken :smile:

Über „DDS“ bin ich auf den „10Mhz-DDS-Funktionsgenerator“ von ELV gestoßen. Technisch ist alles drinn was ich brauche und für den Einstieg in das Thema scheint es mir eine gute Möglichkeit zu sein. Sicher könnte man ein paar Euro sparen, wenn man die Geschichte komplett selber baut, aber das Geld steckt man dann in die Arbeit. Ich muß mir sogar noch einen neuen Lötkolben kaufen, weil ich keine Ausrüstung mehr habe (zu lange her) :-/ Und das Buch „DDS-Signalgeneratoren“ von Franzis soll eine gute Einführung in die Theorie sein (Praxis wohl ein bischen schwach, aber irgendwo muß man anfangen).

Mir scheint nur, das der Ausgang des 10MHz-DDS-Funktionsgenerators nicht bis 15V hochkommt, oder habe ich die Daten nicht richtig verstanden? Wenn ich richtig liege, was kann ich da machen?

Mit besten Grüßen
Andaron

#10

Hallo Andaron,

Mir scheint nur, das der Ausgang des
10MHz-DDS-Funktionsgenerators nicht bis 15V hochkommt, oder
habe ich die Daten nicht richtig verstanden? Wenn ich richtig
liege, was kann ich da machen?

ich habe mir das angesehen. Du liegst richtig. Es ist aber ziemlich schwierig, 10 MHz auf -/+ 15 Volt zu bringen, und das vielleicht auch noch mit niedriger Ausgangsimpedanz wie z. B. 50 Ohm.

Brauchst Du wirklich -/+15 Volt Ausgangsspannung?

Falls doch, wird es noch leichter, wenn z. B. 100 kHz reichen. Da könntest Du vergleichsweise einfach einen Verstärker dazu bauen, den Du dann bei Bedarf zusätzlich anschließt.

Grüße,

I.

#11

Hallo,

Evtl. der MAX038 - ein Super-IC
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX038.pdf

Kann man z.B. mit einem ATmega8 den MAX038 mit einem
D/A-Wandler nicht in der gewünschten genauigkeit ansprechen?

klar, warum nicht ?
Man kann mit einem ausreichend schnellen uC auch gleich
den Funktionsgenerator direkt machen.
Gruß Uwi

#12

Hallo Uwi,

Evtl. der MAX038 - ein Super-IC
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX038.pdf

Kann man z.B. mit einem ATmega8 den MAX038 mit einem
D/A-Wandler nicht in der gewünschten genauigkeit ansprechen?

klar, warum nicht ?

Hast Du vieleicht einen Link, der eine entsprechende Schaltung zeigt bzw. beschreibt, oder kennst Du einen A/D-Wandler mit entsprechender Genauigkeit (0,01HZ…100Hz in 0,01Hz-Schritten (wünschenswert), 100Hz…1MHz in 1Hz-Schritten)?

Man kann mit einem ausreichend schnellen uC auch gleich
den Funktionsgenerator direkt machen.

Nachdem ich erst Anfange, mich mit der Materie zu befassen (wie Du schon der obigen Frage entnehmen kannst), kannst Du mir einen uC nennen, der eine 1MHz-Welle mit „einfachen“ Mitteln direkt erzeugen kann? (Bei 1MHz-Rechteck würde ein Ausgang von 1MHz genügen, aber bei 1MHz-Sinus (10Bit - vermutlich 10 Stufen) muß die Geschichte doch wesentlich schneller sein, oder?)

Beste Grüße
Andaron

#13

Hallo,

Evtl. der MAX038 - ein Super-IC
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX038.pdf

Kann man z.B. mit einem ATmega8 den MAX038 mit einem
D/A-Wandler nicht in der gewünschten genauigkeit ansprechen?

klar, warum nicht ?

Hast Du vielleicht einen Link, der eine entsprechende Schaltung
zeigt bzw. beschreibt,

Wozu? Sowas entwickelt man sich bei Bedarf aus den Datasheets
und Applikation Sheets der Hersteller zum jeweiligen IC.

oder kennst Du einen A/D-Wandler mit

A/D oder doch besser D/A-Wandler ?

entsprechender Genauigkeit (0,01HZ…100Hz in 0,01Hz-Schritten
(wünschenswert), 100Hz…1MHz in 1Hz-Schritten)?

Suche den doch selber raus. Einschlägige Hersteller für
sowas sind
AD http://www.analog.com/en/
NSC http://www.national.com/
TI-> Speziell Maxim, http://www.maxim-ic.com/
LT http://www.linear.com/

Ich denke, die Variante mit einem Speziellen Synthese-IC wie dem
Max038 ist für Dich einfacher. Da ist wenigstens der ganze
Analogteil geklärt. Von 100Hz bis 1MHz einen sauberen Sinus
zu machen ist gar nicht trivial.

Wenn Du die Frequenz recht genau haben willst, dann messe diese
doch einfach mit dem uC und regle bei Bedarf mit dem DAC nach.
Das scheint mir wesentlich einfacher. Es gibt kaum Geschwindigkeits-
anforderungen beim DAC und Prozessor. Mußt nur wissen,
wie man Frequenzen bzw. Periodendauer mißt. Dafür kann der DAC
hochauflösend sein.

Man kann mit einem ausreichend schnellen uC auch gleich
den Funktionsgenerator direkt machen.

Nachdem ich erst Anfange, mich mit der Materie zu befassen
(wie Du schon der obigen Frage entnehmen kannst), kannst Du
mir einen uC nennen, der eine 1MHz-Welle mit „einfachen“
Mitteln direkt erzeugen kann?

Frage mal Peter(TOO), der hatte hier vor kurzem uC mit recht hoher
Taktfrequnz genannt.

(Bei 1MHz-Rechteck würde ein
Ausgang von 1MHz genügen, aber bei 1MHz-Sinus (10Bit -
vermutlich 10 Stufen)

Wie 10 Stufen ? 10 Bit sind 1024 Stufen.

muß die Geschichte doch wesentlich schneller sein, oder?)

Ja natürlich, kommt immer auf die Anforderungen an.

Hier übrigens noch ein Link zu einer analogen Schaltungsart, mit
der man Signalformen wie Sinus erzeugen kann.

http://www.wer-weiss-was.de/cgi-bin/forum/showarchiv…
Dann brauchst Du tatsächlich nur einen Rechteck ausgeben, daraus
eine Dreieck machen und mittels Funktionsnetzwerk dann den
Sinus. Ist aber deutlich bischen mühsamer im Analogteil.

Gruß Uwi