Ich habe hier seit kurzem ein STM32F4 Discovery Kit liegen und dachte mir, damit könnte man einen prima Signalgenerator bauen, wie ich es vor längerer Zeit schonmal angedacht hatte. Da der im Microcontroller eingebaute DAC nicht allzu schnell ist, habe ich probeweis mal den AD9704 verwendet, hier das Datenblatt:
und dort die Schaltung auf Seite 40, Figure 89, "Single-Supply Single-Ended Buffer". Die hat den AD4899 OP verwendet, habe also den auch so wie in der Schaltung beschrieben eingebaut. Der brauchte laut Schaltung eine symmetrische Spannungsversorgung, daher dachte ich mir, nehme ich was fertiges, kann man nichts falsch machen:
Das niederfrequente pumpen kam wohl von meinem Netzteil und der langen Zuleitung. Wenn ich einen LM317 davorhänge, dann ist das zumindest weg. Das hochfrequente Signal habe ich dann mit einer handvoll Elkos und Keramikkondensatoren auf unter 100 mV bekommen. Liegt aber wohl auch an meinem Aufbau, daß es nicht allzuviel besser wird :-)
Aber ich denke der integrierte 5V -> +5V/-5V Wandler wird wohl auch nicht so der Hit sein. Das führt zu meiner ersten Frage: Was würde man da besser nehmen, für eine gute symmetrische OP Versorgung? Sollte man ggf. auch mehrere Spannungsregler für OP und Analogstromversorgung des DACs verwenden, um das besser zu entkoppeln? Ich würde das gern mit den
5V eines USB-Ports betreiben. Schön wäre, wenn ich +/-10V Signale generieren könnte, an 50 Ohm. Da der DAC 10 Bit Auflösung hat, sollte die Betriebsspannung wohl besser eine sehr geringe Restwelligkeit haben, oder kann man da auf die Störungerdrückung des DAC und des OP vertrauen?
Und was könnte man für einen OP nehmen für +/-10V Ausgang and 50 Ohm? Der ADA4899 geht bis +/-12V, wäre daher also wohl nicht schlecht, aber ist vielleicht was knapp, um 50 Ohm treiben zu können. Preis ist nicht so wichtig, ist erstmal nur für Hobbygebrauch gedacht, darf also was Gutes sein. Sollte allerdings ein 100 MHz DAC Signal noch gut auf die
+/-10V verstärken können, falls ich später mal einen FPGA den DAC ansteuern lasse, statt den Microcontroller.
Die Schaltung lief übrigens nicht besonders, der Ausgang hing am oberen Ende der Versorgungsspannung und clippte. Gab auch keine Beispielwerte für Rfb und Rb, aber im Datenblatt des OPs waren empfohlende Werte im Bereich von 100 Ohm. Leider kam dann so gut wie kein Signal mehr an, wohl weil der DAC nicht soviel Strom liefern kann. Habe also die Schaltung geändert und einen nicht invertierenden Verstärker mit zweimal
220 Ohm am Minuseingang gebaut, und dem DAC Signal direkt am Pluseinang. Wohl wegen der guten Versorgungsspannungsstörunterdrückung des OPs sah der Ausgang dann gar nicht so schlecht aus. Hier ein Beispiel mit
400,007 kHz, per DDS vom Microcontroller mit 4 MHz Samplefrequenz generiert:
Ich hoffe wenn ich da noch ein gutes Tiefpassfilter bei vielleicht 1 MHz hinsetze, daß das Signal dann ruhiger wird.
Wo wir bei meiner letzten Frage für heute wären: Gibt es noch andere Tricks, um per DAC einen guten Signalgenerator mit wenig Jitter zu bauen? Das DDS Phase Accumulator Konzept ist z.B. ziemlich schlecht geeignet, wenn ich ein 1.000.001 Hz Rechteck mit exakt 4 MHz Samplerate ausgeben will, da dann die Rechtecke für viele Takte exakt 1 us lang sind und zwischendurch mal ein Takt mit 1,25 us Länge kommt. Kann man da nur die Samplefrequenz hochdrehen, um das besser hinzubekommen?