12 Bit ADC waarde omzetten naar LOG bereik

Hi,

Hier kort wat testen van de LT1210 Breedband Power Opamp.
Dit is het schema van de laatste test configuratie.
Links staan de voedings aansluitingen en twee andere pennen getekend, dat maakt het rechter deel wat meer leesbaarder.
Ik vind dit een geweldige opamp! maar misschien pas ik hem niet toe...

Dat komt doordat de eisen die ik gesteld heb van +-0.1dB vlakheid van het frequentie gebied.
De 1K en de 221Ω weerstand bepalen de gain en die is hier ongeveer 5x, net als met de AD811 opamp schakeling.
Ik heb de verhouding steeds op 5x versterking gehouden en de 1K weerstand aangepast tussen 500Ω en hier dus 1K.
De bandbreedte van een "current feedback" opamp is afhankelijk van de feedback weeerstand, hoe lager de waarde van deze weerstand, hoe groter de bandbreedte.
De verhouding tussen de bandbreedte en de weerstands waarde kan je in de datasheet vinden, trek niet te snel conclusies, er zijn namelijk meer zaken die de bandbreedte bepalen.

Pin-3 staat hier getekend naar massa, dat is de "Enable" pin maar hiermee kan je ook de ruststroom instellen als je een serie weerstand opneemd, direct aan "0" of de -voeding geeft de grootste bandbreedte.

Ik het schema staat voorloping ook nog een 5Ω weerstand voor de "Power" uitgang getekend, die waarde is nog niet zeker.
Deze kan als ik dit IC ga gebruiken nog lager worden, maar dan zijn meer stabiliteits testen nodig, bij een snelle test kreeg ik 6-Watt uit het IC op de 3MHz.

.
Dit is de opbouw van de LT1210 versterker.
Let ook weer op de korte manier van bedraden!
Zeer kort naar het massavlak zijn de ontkoppel condensatoren aangebracht.
De linker BNC heeft direct aan de connector een aantal SMD weerstanden gesoldeerd, die als 50Ω afsluiter dienen, dat is op deze foto's niet te zien.
Dit was de enige BNC die ik nog voor de hand had liggen en die heb ik dus voor de ingang gebruikt.
Net boven de de linker BNC connector zit de weerstand van de inverterende ingang naar massa.
Op deze foto's bestaat de feedback weerstand uit 3x 1K5, dus 500Ω

.
De feedback weerstanden zijn op deze foto beter te zien.
De 2x 100Ω SFR25 Philips weerstanden maken de 50Ω uitgangs impedantie en gaan naar de rechter BNC connector.

.
Bovenaanzicht, ik laat dit uitgebreid zien, omdat door mijn manier van bouwen je zonder een goed gemaakte print, zeer goede resultaten kan behalen.
De manier van opbouw gaat wel uitdenken aan vooraf, de basis voor deze manier van bouwen ligt waarschijnlijk bij mijn piraten tijd,
kort en compact bouwen, vooral toen de korte golf en de FM zenders werden gebouwd.
De bandbreedte van een goede 3MHz blok gaat ook tot 100MHZ!
Als je veel metingen doet, zoals ik hier vaak laat zien op CO, dan weet je dat voor een blok zonder abberaties (overshoot + rippel en tilt)
vaak een vlakke frequentie karakteristiek nodig is tot zo'n 20x de grond frequentie.

.
Dan komen we bij het punt waarom ik nog niet zeker ben of ik dit trapje ga gebruiken.
Ik krijg hem niet zo mooi vlak zoals ik hem hebben wil, mijn eis was +- 0.1dB.
In de datasheet staan grafieken van < 5 of < 1dB peaking, maar de 0.1dB configuratie is voorloping voor mij nog niet goed genoeg.
De volgende stap is de opamp die dit schema gaat aansturen en dan wil ik zien wat mogelijk is voor de totale frequentie karakteristiek.
Ik denk dan aan een LM7171 wat ook een zeer breedbandige opamp is, maar dit is een "normale" voltage feedback type,
hierbij kan ik wat frequentie correctie toepassen, wat niet goed kan bij de LT1210 omdat dit vrijwel direct generatie verschijnselen oplevert omdat het een Current Mode Feedback type is.

Laters meer.

SHOOT!

Groet,
Bram

Hi,

Ik zeg hier op CO regelmatig dat je de meetinstrumenten die je gebruikt goed moet kennen, dat geld natuurlijk ook voor mij!!!
Mijn nieuwe Siglent generator SDG 1032X is niet zo mooi vlak als de SDG 2024X, deze generator is binnen specs.
Maar de SDG1032x is niet goed genoeg voor de metingen die ik aan het uitvoeren was.

Das de breedband RMS voltmeter direct aan de SDG 1032X gehangen met het zelfde uitgangs signaal en BINGO daar zat dus de variatie in die ik meette.
Ik heb het hier over een variatie van -+ 0,1dB van de generator tussen 10kHz en zeg 5MHZ wat veel van jullie nooit zal opvallen denk ik.

Maar goed, de metingen aan de LT1210 opieuw gedaan, om uit te zoeken welke waarde ik moet gebruiken voor de feedback weerstanden, en de waarden staan in het schema hieronder.
De metingen voor de frequentie karakteristiek die in het schema staan, heb ik iets beneden het maximale niveau gekozen en dat is 4V RMS aan 50Ω belasting.

.
Het niveau dat in geel door de spanningsmeter wordt aangegeven moet boven de 14,2V_pp zijn, want dat is het niveau van een Sinus van 5V RMS over de 50Ω belasting weerstand.
De schaal bij de volgende plaatjes is 10dB/Div.
Ik heb wat tekst bij de harmonische gezet, zodat het plaatje makkelijker te begrijpen is.
In het midden van de platjes zien jullie --- 1% THD staan, dat klopt natuurlijk niet, THD is de som van de aanwezige harmonisen.
Hier zou de THD als je 3, 9, 12 en 15MHZ zoou optellen uitkomen net boven de 1% als ik het goed inschat, de 9MHz wat de derde harmonische is hier dominant.

Verder niet vergeten dat de hier gebruikte SDG 2042X generator niet perfect is, een deel van de hier zichtbare vervorming komt van de generator.
Dus eerst de generator output maar even laten zien met het maximale uit de Hameg FFT sectie geperst.
De vervorming van de generator is dus laag genoeg voor de metingen aan de hier getoonde versterker, dit is het signaal niveau dat in de versterker in gaat.

.
Dit is de versterker uitgang bij 3MHZ die ik als de maximale frequentie voor deze generator aanhoud, bij 5V RMS aan de 50Ω belasting weerstand.

.
Nu weer even omlaag in frequentie om te laten zien dat als je niet tegen de maximale frequentie aan zit van het versterker trapje, de vervorming duidelijk lager kan zijn.
Dit is 500kHz en ook weer bij de maximale output.

.
Dit is bij 1MHz.

.
Bij lagere frequenties en ook een lager uitgangs niveau zakt de vervorming nog meer en komt dan snel onder de vervorming van de DDS chip terrecht, welke bij de goede typen ongeveer 0,06% THD zit.
Mijn menig over de LT1210 heb ik dus moeten herzien omdat die mening op een meetfout/aanname gebasseerd was.
Ik vind het prettig dat ik met deze generator ook laag Ohmige belastingen kan aansturen.
Welke serie weerstand ik moet opnemen aan de uitgang van de LT1210 om hem altijd stabiel te houden, moet ik nog uitzoeken, hoe lager hoe beter.
Misschien 1Ω met een kleine inductie om hem stabiel te houden met capacitiefe belattingen.
De speciale compensatie aansluiting gebruik ik liever niet, daat dit de +- 0.1dB aantast die ik graag wil hebben als frequentie vlakheid.

SHOOT!

Bram

Mooi om te zien dat er voortgang zit in de ontwikkeling. Zelf knoop ik meestal ook een probe aan de ingang, zo kan ik op de scope de in en uitgang vergelijken. Als er dan iets raars op de ingang wordt aangeboden dan zie je dat meteen.

De opamps waarmee je tot nog toe mee hebt gewerkt heb ik hier helaas niet liggen, maar ik heb wel de LM7171. Gisteren heb ik daarmee even een testje gedaan en ik moet zeggen dat ik erg onder de indruk ben van deze chip. De in en uitgang signalen zagen er identiek uit, op de amplitude na dan. Ik zou graag wat plaatjes delen, maar er zijn een paar dingen waar ik tegenaan loop voordat ik verder kan.

1. Ik heb geen goede symmetrische voeding. Gisteren heb ik getest met een enkele voedingsspanning. Maar dat is uiteindelijk niet wat ik wil. Ik denk dat ik ergens nog wel een setje LM7812 en LM7912 heb, maar kan die natuurlijk nergens vinden. Hier zal ik er ook nog eens een paar van kopen. Voor dit soort situaties zijn ze erg makkelijk.

2. Mijn functiegenerator gaat maar tot 1MHz en maakt bij deze frequentie geen mooie blokgolf. Ik kan natuurlijk het schakelingetje met de 74AC14 bouwen. Misschien dat ik daar vanavond wel even aan kan knutselen.

Ik ga mezelf iets minder pesten en alleen een 50 of misschien zelfs 100 ohm uitgang maken. Dat lijkt me uitdaging genoeg voor nu. Ik heb ook even overwogen om alleen een sinus te maken, maar een blokgolf is toch ook erg makkelijk voor testen.

Hi hardbass,

Off Topic
Een goede symetrische voeding heb je echt nodig voor opamp schakelingen.
En dan wel graag regelbaar en stroom begrenst.

2x een LM317/LM337 is voldoende, gewoon vanaf 1,25V laten regelen, "0" is niet nodig wel een enable schakelaar zodat je de spanning voor "even solderen" helemaal uit kan zetten.
Het tweede paartje LM317/LM337 gebruik je dan voor de stroombegrensing zoals in de oude CO voeding.
Gebruik een goede dual potmeter of doe zoals ik hier onder aangeef iets meteen schakelaar met twee moedercontacten en maak daar een uitgangs spanning schakelaar van, tot 22V.
301Ω en een 5K potmeter geven een regelbereik tot 22V voor de LM317 series, de meeste LM317 regelaars hebben geen 240Ω nodig voor de minimale stroom, maar wel even testen!

En schakelaar met twee moeder contacten en wat weerstanden gebruik je dan voor een aantal stroombereiken 25, 50, 100, 200mA wat genoeg is voor het testen van opamp schakelingen.
De stroom LM317/LM337 komt voor de spannings regelaar.
On Topic

Ik ga als het meezit vandaat testen met de opamp voor de LT1210 uitgangs trap ik neem daar als eerste ook de LM7171 voor, maar heb ook nog een breedband FET opamp liggen.
Maar goed, eerst dus de LM7171 dan de volume fijn regeling met een 1K Cermet potmeter tussen deze trapjes, en kijken hoe de puls responce dan is.
Het is vooral van belang, hoe lang de bedrading mag zijn naar de potmeter, voordat dit zichtbaar is bij het pulsgedrag en daarmee bedoel ik dus de blokweergave.

Nu eerst schilderen

Groet,
Bram

Ik ben bezig met een simpele voeding, al wil ik meteen features als het meten van de stroom etc. Dus er komt ook een µC in voor het weergeven van de spanning en stroom op een display. Met de µC wil ik meerdere weerstanden parallel kunnen schakelen, met 4 weerstanden kan je dan al 16 stroom instellingen kiezen. Ik moet nog even kijken voor de details. Het probleem met mij is dat ik altijd teveel wil en dan duurt het side-project langer dan het project waar ik eigenlijk mee bezig was.

Om toch wat verder te kunnen spelen heb ik de sinus -> blok converter gebouwd. Ik had geen 74AC14, maar wel een 74HCT14 dus die moest maar even dienst komen doen. De gele probe hangt aan de ingang van de eerste inverter en de blauwe hangt aan de uigang van de 2e inverter. Ik heb alleen het ingang stukje gemaakt, de rest komt later zodra ik een betere voeding heb. Ook je bouwstijl heb ik overgenomen, wellicht dat ik er een pcb'tje voor ontwerp zodra het geheel af is. Dat hangt een beetje af van de noodzaak en hoeveel zin in er dan nog in heb.

Voordat jullie roepen, geen ontkoppeling, die is er wel. Ik heb een 1206 condensator geplakt tussen het printje en het pootje van het IC. Veel korter krijg ik het niet. Oh en links zit nog de LM7171, deze moet ook nog even op zijn beurt wachten.

Vandaag zaten er wat LM337 in de bus, dus heb even snel een voeding in elkaar ge-hatseflatst. Niets om trots op te zijn, maar het werkt. Ik ben ook een pcb'tje aan het ontwerpen voor iets beters, maar dat duurt allemaal nog wel eventjes. Ik kon het niet laten om het versterkertje te proberen.

In de plaatjes zie je telkens in blauw de ingang en in geel de uitgang van de opamp. Dit is de LM7171 gevoed met +-12V en versterkt 10x. Ik wilde graag zien waar het limiet van de generator zit dus heb ik twee plaatjes gemaakt. Het eerste plaatje laat een frequentie van 5 MHz zien. Wat opvalt is dat de vorm van het signaal geen mooie sinus is. Hier zie je duidelijk het limiet van de generator, de uitgang is niet snel genoeg waardoor niet alle punten uit de sinus tabel worden uitgestuurd. Ook zie je dat de amplitude minder is, waar blackdog het eerder al over had. Bij 1 MHz is dit al een stuk beter, te zien in het tweede plaatje.

Ik zou verwachten dat dit met een goed filter beter wordt, maar dat is voor een andere keer.

Hi!

Look mama what the cat dregt in...

Dit kwam ondermeer op de laatste dag van het jaar binnen waar ik voor dit project wat testen mee wil doen
De encoder is er een met een nogal hoog aantal van pulsen per omwenteling, nee niet het maximale wat ik kon kopen mmar deze is 2000 pulsen t.o.v. de 600 pulsen van de twee die ik al had.
Ik wil een kijken hoe dat samenwerkt met de softwarematige LOG conversie, wat ik heb getest is al voldoende voor mijn gebruik met de 600 pulsen type, maar ik wou graag het verschil weten.

En dan ligt er ook nog een AD9833 China printje op het doosje, deze heeft ook een clock ingang via de rechter SMA connector.
Daarmee wil ik testen in hoeverre ik de clock frequentie kan opvoeren en wat dit doet met de amplitude vlakheid en de vervorming.
Ik had wat gelezen dat de eerste datasheets voor de AD9833 iets van 50MHz clock aangaven en dat dit later is terug gebracht naar 25MHz, we zullen zien hoever ik kom.

.
En dit is een plaatje met onderdelen voor twee verschillende projecten rechts wat plastic hoesjes die ik misschien voor op de spannings referenties kastjes ga plakken,
om de kalibratie waarden die ik op een kaartje schrijf in te stoppen.

En links nog wat Samples van Analog Devices, nog twee AD9833 in de EP uitvoering voor mijn testen voor lage vervorming.
En ook twee maal een LT1256 wat een breedbandige video Fader is die je ook als AM modulator kan gebruiken,
ik ga een kijken als dit project af is of ik daarmmee dus een generator kan bouwen met een nette amplitude modulator.

Al de tweede spanning referentie af is, ga ik weer verder met dit project.
De Spannings referentie is nu bijna klaar, zie het topic hiervoor.

Groet,
Bram

Hi,

Ik ben nog aan het nadenken over de opbouw van de generator.
Volgende week ga ik testen doen met de 2000 pulsen per omwenteling encoder.

Door mijn testen met verschillende knoppen op de encoders denk ik dat het handig is om een manier te vinden om mijn hand te dedecteren en als mijn hand dich genoeg bij de encoder knop is dat dan de encoder wordt "vrij gegeven" hand weg, dan moet de knop geblokkeerd worden, via de software.

Ik ben wat wezen zoeken naar detectie modules en wat ik hier laat zien, misschien één zo'n moduul aa nde boven zijde en een andere aan de onderzijde van de knop.

.
Op de linker encoder is de knop geplaatst die ik ga gebruiken, deze is ruim 30 jaar geleden gemaakt door een vriend van mijn broer voor een versterker die ik aan het bouwen was.
De knop is gemaakt van roestvrij staal en heeft nog een poetsbeurt nodig, de orginele O-ringen waren gescheur maar die waren snel vervangen.

.
Dus deze mooie zware knoppen ga ik gebruiken voor op encoders, ze zijn ook goed uitgebalanceerd, maar alnog wil ik een hand detectie.
Ik dacht er ook nog aan de encoder met nylon M3 boutjes vast te zetten en dan zoiets als een "touch" ingang op de processor te gebruiken.

Ik hoor graag wat jullie hier van denken.

Groet,
Bram

Ik had dit topic over het hoofd gezien. Het lijkt me erg interessant. Ga het binnenkort helemaal doorlezen.

Er is goed nieuws voor alle mensen die liepen te kwijlen toen ze de foto's van Bram's 2000 ppo encoder zagen.
Als je me een PM stuurt, dan krijg je van mij een NOS Heidenhain 2500 ppo encoder. (de fotograaf zelf mag natuurlijk ook reageren)

Hi,

Ondertussen hab ik van 575 wat materiaal over genomen waarvoor nogmaals mijn dank!

Encoders
Het is prachtig spul!
Weinig gepost over de AD9833 generator en het spul er omheen, ik heb echter niet stil gezeten, te veel kleine dingen getest en uitgezocht.
Het posten kost echt veel tijd, dat heb ik dus maar achterwegen gelaten ten voordelen van het uitzoeken.

Op het plaatje hieronder zijn de Rotary Encoders te zien waarmee ik getest heb.
Links met de roesvrij stalen knop de China Encoder welke 2000 pulsen per omwenteling is, dan een 9V batterij voor de grote in te schatten.
Dan twee HeidenHain encoders en de rechtse heeft een encoder knop met twe uithollingen in de deksen voor snel draaien.
Van de HeidenHain Encoders druipt de Prof. kwaliteit vanaf! alleen al de lagering, zo mooi.
Verder zij fase en uit fase voor beide encoder uitgangen aanwezig, ook als de knop 1x is rond geweest komt er een puls uit en nog wat signalen.

Ik wou weer eens pulsen tellen om te meten hoeveel pulsen er echt per omwenteling uit verschillende encoders kwamen.
Geen van mijn Frequnetie Counters die ik heb kan pulsen tellen...
Het zal wel aan mij liggen, maar dat is toch een basis functie en vergt helemaal geen moeilijk gedoe in een Frequnetie teller als je deze ontwerpt...

Mooi, maar hoe los ik het dan op...
Ik heb een Teensy LC genomen met de snelle Encoder Library van hun en in de Serial Monitor kan je met de basis test voorbeeld de pulsen uitlezen als je de knop 360 Graden gedraaid hebt.

Het mooie van die Library is dat je 4x het aantal pulsen dat de Encoder is er uit krijgt, dat levert bij de 2000 of de HeidenHain 2500 encoder dus 8000 of 10.000 stapjes per omwenteling op.
Samen met de software die deKees en/of hardbass gemaakt hebben levert dit een zeer mooi en groot regelbereik op met een hoge resolutie ook bij de hogere frequenties.

Display
Voor de LM317 voeding met de INA260 sensoren heb ik een spanning en stroom display nodig en ik wou dat display ook voor dit project gebruiken.
Echt heel veel tijd is daar in gaan zitten om zo'n 128x128 display werkend te krijgen met de een Library, Teensy, ongelovelijk domme benameing van de pinnen en de Adafruit manier van we gooien gewoon weer vier verschillende display's in één Library.
Zoek zelf maar uit hoe je het werkend krijgt, oja de displays hebben ook nog verschillende labels, nog meer variabelen, goed werk Heren!
Ik mag natuurlijk niet klagen over de software, want het is gratis...

Maar goed, ik heb nu werkende code voor het display met een Chip Select er in, zodat het display en de AD9833 op de zeldde SPI bus kunnen worden anagesloten, alleen nog niet getest.

AD9833 Print met Clock ingang
Aan dit printje ben ik nog niet toegekomen, graag zou ik weten of 40 of zelfs 50MHz Clock mogelijk is, zodat ik b.v. tot 5MHz uitgang zou kunnen gaan.
Dat moet dus wachten, heeft een lage prioriteit.

Hand detectie
Voor het dedecteren of mijn hand naar de knop gaat en de Encoder wordt vrij gegeven heb ik een aantal verschillende Sensoren besteld, ook daar ben ik nog niet aan toe gekomen.
Als ik de HeidenHain Encoder ga gebruiken (hangt van de kastgrote af) dan is de handdetectie niet nodig, bij de China Encoders is dit echter wel nodig omdat deze zeer licht lopen
en als de gebruikte knop niet in balans is, dan verloopt de frequentie bij het loslaten van de knop en dan is de handdetectie handig.

Tijd is op...

Groet,
Bram

In plaats van een moeilijke sensor erbij gewoon een knopje, en de software zo aanpassen dat de pulsen alleen geteld worden als het knopje ingedrukt is?

Hi 575,

Daar had ik ook al aan gedacht, maar dat haalt wel weer een deel van het confort weg.
Nog steeds gee ntijd gehad om mijn verschilelnde nabijheids sensoren te testen.

Ik moet namelijk wat testen doen aan een stuk apparatuur waar ik een 1:10 en 1:100 Haman divider voro nodig heb.
Dus vandaag heb ik uit een heleboel precisie weerstanden (Niet die van jou ) er zes geselecteerd vor een kleine 1:10 deler de rest komt.
nog.
Dat eet dus een beetje de tijd op die ik deze week heb, mijn Hamon divider topic krijgt dus één deze dagen weer een schop.

En één van de volgende stappen zal ook de code voor het display worden met het display dat ik nu gekozen heb, zoals ik deze week al heb aangegeven wordt dat een model met een ChipSelect aansluiting, dus geen gefrut met meerdere SPI bussen.
Ik wil als ik ga beslissen welke encoder ik ga gebruiken het display grotendeels klaar hebben zoat ik kan zien hoe het er uit ziet tijdens het instellen van d frequentie.

Zoveel te doen... pffff

Groet,
Bram

Leuk om te zien dat het stukje code werkt. Dit wordt een mooi project als ik de plaatjes mag geloven. En de encoders van 575 zien er goed uit, wellicht dat ik je ook nog een PM stuur, maar ik wil eerst mezelf ertoe zetten het project verder af te maken. Anders blijft het als een hoopje losse onderdelen in een doosje zwerven en dat is zonde van de spullen.

Ik liep tegen hetzelfde probleem aan als blackdog, ik heb geen (goeie) voeding om de versterkertjes mee te testen. Dus ik wacht nog even op het andere draadje zodat ik die ook na kan bouwen. Misschien kan ik er wel een PCB'tje van maken als het ontwerp klaar is en er niet te exotische componenten op zitten. Dat is voor de nabouwers ook erg makkelijk.

Nu moet ik ook zeggen, nu ik op het werk heel de dag thuis achter de PC zit ontbreek bij mij de motivatie om 's avonds weer achter de PC te kruipen. Dan is het toch fijn om even iets anders te doen