DDS Redesign?

Wenn ihr Ideen zu neuen Entwicklungen habt, dann diskutiert sie bitte hier.
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wAlter
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DDS Redesign?

Beitrag von wAlter »

Hallo zusammen,
ich habe mir ein DDS aufgebaut und die jüngsten Vorschläge eingebaut, die alle Bandbreitenbegrenzungen über die des AD7541 hinaus weitgehend vermeiden.
Ich habe das Gerät schon für die Reparatur eines Audio Verstärkers genutzt und kann sagen, dass das Gerät nutzbar ist.
Wenn man das Gerät etwas breitbandiger machen will, kann man auf aktuelle Generatoren zurückgreifen die mindestens 50MHz Takt und einen 32Bit Phasenakkumulator bieten. Für die Veränderung der Ausgangsamplitude muss man vielleicht zweigleisig fahren. Mit dem multiplizierenden DA-Wandler und einer zusätzlichen analogen Stellmöglichkeit.
Bei niedrigen Frequenzen kann man mit einem 16Bit DA-Wandler (z.B. DAC8811) zum Variieren der Wechselspannung voll ausschöpfen. Ab 250 Hz ist das LSB (Bit_0) schon nicht mehr ganz in Ordnung. Das Bit_1 geht bis 1kHz. Bei 1MHz müssen wir uns auf die höchsten 8 Bit beschränken und alle niedrigeren Bits auf 1 lassen. Die gleiche Betrachtung ist bei nicht sinusförmigen Größen anzustellen.
Die Software müsste die nutzbare Stufengröße vorgeben und der Feinabgleich fände dann in einer Art nichtkalibrierten analogen Einstellung statt. Vielleicht ist hierfür ein analoger Multiplizierer brauchbar.
Zur Zeit arbeite ich an einem Redesign des DCG, das weitgehend softwarekompatibel mit dem derzeitigen Stand ist. Wenn das abgeschlossen ist, werde ich mich wieder dem DDS zuwenden und dort Entsprechendes versuchen.
In dieses Forum gehe ich mit den Vorüberlegungen, weil ich sehr interessiert bin an Erfahrungen und Ideen, die Funktionen betreffen, die gut bedienbar implementiert werden sollten.
Jedes Design kann man überfrachten und damit kaputtmachen aber zuerst muss man alle (auch scheinbar blöde) Ideen sichten.
Grüße an alle, die noch aktiv sind
Walter
Zuletzt geändert von wAlter am 21.10.2013, 07:48, insgesamt 1-mal geändert.
dg1vs
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Re: DDS Redesign?

Beitrag von dg1vs »

Hallo Walter,

warum nicht ein Re-Design von DCG und DDS(1). Mit jeweils min. einer LP wäre ich dabei.
Anbei meine "Wünsche"
  • Moderner µC, da man nicht alles neu machen will, wird es sicher wieder ein Atmel, aber vielleicht etwas Modernes mit genügend Speicher.
  • JTAG ohne Verrenkungen !!!!
  • Ich würde mir die Platinen steckbar wünschen, also mit einer Messerleiste (ala Uni-C). Es müsste natürlich die Möglichkeit bestehen, ganz klassisch die Wannenstecker bestücken zu können. So hätte man die Wahl zwischen Messerleiste und Wannenstecker (2).
Grüße Karsten

(1) Könnte ich sogar den 4*20 Display Ansatz nochmal aus der Versenkung holen :-)
(2) Ich bin gerade dabei (Jahre später) DDS; DIV und DCG in ein halbes 19-Zoll Gehäuse einzubauen und finde die Flachkabel nicht optimal. Steckbar wäre definitiv besser
Zuletzt geändert von dg1vs am 21.10.2013, 21:34, insgesamt 1-mal geändert.
wAlter
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Re: DDS Redesign?

Beitrag von wAlter »

Hallo Karsten,
schön dass es noch mehr Leute gibt, die erst jetzt das c't Lab aufbauen. Auch ich habe ein 10Zoll Gehäuse (halbes 19") mit DCG, DDS ind DIV (noch nicht aufgebaut). Das IFP fliegt wieder raus (siehe IFP light). Die einfache Vorstufe dazu ist einfach die Netzspannung von der IFP abzuklemmen, denn mitten im Gerät hat bei mir Netzspannung nichts zu suchen. Wenn ich die Trafos nicht wiederverwenden kann (weil beim Ausbauen ruiniert), ist es halt schade drum.
Das jetzige DDS kann mit einer Huckepackplatine in der Bandbreite wahrscheinlich deutlich verbessert werden. Bei Recherchen zu DA-Wandlern ist mir auch der AD5445, der leider ein TSSOP20-Gehäuse hat aber sonst fast pinkompatibel mit dem derzeitigen AD7541 ist. Seine Kapazitäten lassen auf die fünffache Bandbreite hoffen. Bei über 100kHz ist das DDS wegen des immer auffälliger werdenden Phasenjitters so oder so nicht mehr lustig.
Was das DDS angeht, schwebt mir ein arbiträrer Generator vor. Einen DA-Wandler als Amplitudensteller zu verwenden ist vielleich verkehrt herum. Bandbreite können wir über die parallelen Digitaleingänge kriegen und die Amplitude wäre dann mit dem Analogeingang zu modulieren. Was das DDS Redesign angeht wäre das nicht so leicht mit der jetzigen Software kompatibel zu halten. Vielleicht hilft ein Mega32 oder ein ARM Controller Hardware zu sparen. Auch ein FPGA ist zur Minimierung von Bauteilen denkbar. Allerdings ist FPGA-Design völlig neu für mich. Ich hatte sowieso vor mit dem c't Lab FPGA zu spielen. Am Optobus möchte ich gerne festhalten.
Wie Du siehst stochere ich noch im dichten Nebel.
Grüße
Walter
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Re: DDS Redesign?

Beitrag von wAlter »

Hallo Karsten, hallo wer auch immer DDS-Ambitionen hat,
ich habe einigermaßen gründlich gesucht und bin auf fertige Geräte gestoßen, die 350 Euro oder (teilweise deutlich) mehr kosten.
Allerdings ist mir auch ein Chip begegnet, der alle momentanen Wünsche erfüllen könnte.
Der AD9910 kann alles was ich mir wünschen würde. Der Baustein ist mir aber zu schwer.
Geld: > 150 Euro,
Evaluationskit: > 600 Euro,
Entwicklungsarbeit: Bei meinen Möglichkeiten (abgesehen vom Geld) würde das Ergebnis deutlich unter den Möglichkeiten des Chips liegen, denn die Einbettung in eine angemessene Controllerumgebung erfordert gute und reichliche Software. Für die Hardware könnte ich vielleicht etwas Entwicklung beisteuern. Das Gesamtsystem ist von mir nicht leistbar.
Vielleicht gibt es ja auch Ideen zwischen dem aktuellen Stand und so einer eierlegenden Wollmilchsau.
Bis auf Weiteres
Grüße
Walter
ps Hi Karsten, klar JTAG und möglichst modularer Aufbau sind immer im Blick.
Zuletzt geändert von wAlter am 10.12.2013, 16:22, insgesamt 2-mal geändert.
dg1vs
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Re: DDS Redesign?

Beitrag von dg1vs »

wAlter hat geschrieben: Der AD9910 kann alles was ich mir wünschen würde. Der Baustein ist mir aber zu schwer.
Geld: > 150 Euro,
Evaluationskit: > 600 Euro,
Ich gebe zu, dass wäre schon ein Haufen Geld. Das entsprechende Design der LP ist sicher auch nicht ohne. Was mir fehlt sind die klaren Zielsetzungen eines DDS-Re-Design. Also die Frage, was will ich eigentlich?
wAlter hat geschrieben: .. denn die Einbettung in eine angemessene Controllerumgebung erfordert gute und reichliche Software.
Wenn es ein Infineon XMC 4x00 (CortexM4) wird wäre ich dabei.

Hier noch, wie ich dass mit dem Rückwandstecker und/oder Wannensteckern meinte. Entweder der "große" Stecker (im Beispiel mit HF-Stecker, könnte man Signale an die Rückwand ziehen) und Rückwandverdrahtung oder die Wannensteckervariante.

Grüße Karsten
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wAlter
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Re: DDS Redesign?

Beitrag von wAlter »

Hallo Karsten,
danke für das Beispiel für modularen Aufbau.
Der Aufbau ist so wie eigentlich für Einschubbauweise gedacht und das gefällt mir auch. Zum Arbeiten (Fehlersuche/Abgleich am Einschub oder so) steckt man das Einschubteil auf einen Verlängerungsadapter und hat damit die Einheit vor dem Gehäuse.
Was mir am bestehenden Konzept gefällt ist die völlig separate Versorgung aller Einheiten. Um das beizubehalten müssten mehrere getrennte Versorgungsbusse (+/-12V,AGND und VCC DGND) auf der VG-Leiste angeboten werden, oder jede VG-Leiste erhält ihre eigene erdfreie Versorgung. Wie viele Steckplätze sollen es werden oder welchen Abstand sollen sie haben?
Auch der Optobus sollte dann anders aufgebaut sein die optische Eingänge Richtung Geräte parallel ansprechen und die andere Richtung müsste per "Open Collector" auf die gleiche Schiene gelegt werden (wired (N)OR). Solange die einzelnen Geräte Disziplin üben (muss jetzt auch sein) geht das. Lediglich der Treiber zu den Karten muss mehrere Eingänge (LED) parallel treiben können (eher kein Problem). Am jetzigen Aufbau stört es mich schon ein wenig, dass ein ausgefallener Busteilnehmer alle dahinter liegende Geräte unerreichbar macht.
Ein konsequenter Träger-Einschubaufbau verlangt auch einige Regeln.

- Einheitliche Einschubbreite ohne überstehende Aufbauten
- festes Raster
- Einschubnetzgeräte basteln geht nicht mit vernünftigem Aufwand, weshalb die gesamte Stromversorung zu befestigen und zu schützen ist.

Die Stromversorgung für 4 Geräte geht mit einem PS3-2 an der Rückwand des 10" Gehäuses und durch Opfern eines Einschubs auf einer Geräteseite. Allerdings passen dann nur noch 3 Geräte in das Gehäuse. Die Netzgeräte sollten nicht samt ihrer Netzspannungsanschlüsse bewegt werden können (Negativbeispiel IFP).
Übrigens wegen der kaum beherrschbaren Sicherheitsrisiken habe ich Netzanschluss und Trafos von meinem IFP entfernt, die Diode D4 durch einen Draht ersetzt und den 5V-Spannungsregler für die Schnittstellenversorgung (vorsichtshalber) entfernt. Über den USB versorgt funktioniert die Kommunikation einwandfrei.
Da ein 10" Gehäuse 4 Geräte mit jetziger Breite von 50mm aufnehmen kann, ist es erstrebenswert die Stromversorgung für 4 Geräte auf die Geräterückwand zu bekommen. Darüber werde ich noch nachdenken.

Die weitere Baustelle mit dem Infineon XMC-Controller habe ich nur oberflächlich betrachtet. Rein hardwaremäßig sieht das interessant aus. Gibt es dafür auch eine kostengünstige oder kostenlose Entwicklungsumgebung? Die Atmel ARM-Controller kann man mit dem Atmel Studio 6.1 bearbeiten. Ich weiß allerdings nicht welche Reife die Bibliotheken haben, da meine erste Entwicklung für ARM-Controller noch aussteht.

Grüße
Walter

Nachtrag vom 9.11.2013:
Auch mein DDS Redesign wird eine VG-Leiste wie UNI-C erhalten. Die Pfostenverbinder hatte ich ohnehin um 180° gedreht damit die Pfostenverbinder in abgewinkelter Bauform einbaubar sind.
dg1vs
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Re: DDS Redesign?

Beitrag von dg1vs »

wAlter hat geschrieben: Die Stromversorgung für 4 Geräte geht mit einem PS3-2 an der Rückwand des 10" Gehäuses und durch Opfern eines Einschubs auf einer Geräteseite. Allerdings passen dann nur noch 3 Geräte in das Gehäuse. Die Netzgeräte sollten nicht samt ihrer Netzspannungsanschlüsse bewegt werden können (Negativbeispiel IFP).
Übrigens wegen der kaum beherrschbaren Sicherheitsrisiken habe ich Netzanschluss und Trafos von meinem IFP entfernt, die Diode D4 durch einen Draht ersetzt und den 5V-Spannungsregler für die Schnittstellenversorgung (vorsichtshalber) entfernt. Über den USB versorgt funktioniert die Kommunikation einwandfrei.
Da ein 10" Gehäuse 4 Geräte mit jetziger Breite von 50mm aufnehmen kann, ist es erstrebenswert die Stromversorgung für 4 Geräte auf die Geräterückwand zu bekommen. Darüber werde ich noch nachdenken.
Annahme: 10'' Gehäuse.
Ich habe mal kurz überschlagen 4 Geräte mit Display passen gerade so rein, dann könnte man in die Front noch eine Mini-USB-Buchse anbringen. Dann benötigt man aber 4x Spannungen. Bei der Massgabe Netzteil an der Rückwand (was mir auch gefällt) müssten beim jetzigen Design insgesamt 6 Trafos untergebracht werden, zusätzlich kommt noch die Netzbuchse. Dann bleibt aber kein Platz für Trafos für ein DCG...... Btw. Hat jemand mal den Strombedarf gemessen, ob man auch mit kleineren Trafo's arbeiten könnte?
wAlter hat geschrieben: Auch der Optobus sollte dann anders aufgebaut sein die optische Eingänge Richtung Geräte parallel ansprechen und die andere Richtung müsste per "Open Collector" auf die gleiche Schiene gelegt werden (wired (N)OR). Solange die einzelnen Geräte Disziplin üben (muss jetzt auch sein) geht das. Lediglich der Treiber zu den Karten muss mehrere Eingänge (LED) parallel treiben können (eher kein Problem). Am jetzigen Aufbau stört es mich schon ein wenig, dass ein ausgefallener Busteilnehmer alle dahinter liegende Geräte unerreichbar macht.
Ein konsequenter Träger-Einschubaufbau verlangt auch einige Regeln.
So konsequent würde ich es nicht treiben. Es bleibt von der Idee so, wie es bisher war, nur das die LP steckbar sind und zusätzliche Signale über die VG-Liste geführt werden, wenn es denn sinnvoll ist (z.B. beim DCG Power und Leistungstransistor)
wAlter hat geschrieben: Auch mein DDS Redesign wird eine VG-Leiste wie UNI-C erhalten. Die Pfostenverbinder hatte ich ohnehin um 180° gedreht damit die Pfostenverbinder in abgewinkelter Bauform einbaubar sind.
Das ist nicht schlecht

Grüße Karsten
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