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R2R ladder VS SPI DAC

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[11] Re: R2R ladder VS SPI DAC

Messaggioda Foto Utentedadduni » 18 nov 2018, 17:48

limite di velocità è imposto dagli interruttori

Riesumo questa discussione non troppo vecchia per continuare la sperimentazione, lo sto facendo per il puro gusto di provare e imparare. In particolare voglio fare un confronto di performance tra: Arduino, AtMega2560 (lo stesso di arduino ma programmato in C e usando i suoi registri, senza librerie arduiniche), STM32F100, MAXII FPGA.

Al momento sto lavorando in condizioni schifose, resistori discreti su breadboard per i primi tentativi.
Mi sono prefissato come frequenza di taglio 500kHz e, mio malgrado, gli operazionali che ho in casa iniziano a comportarsi male mooolto prima. Per ora ho parzialmente risolto con un collettore comune e un filtro RC, una schifezza ma almeno è qualcosa.
Sapete cosnsigliarmi la sigla di qualche operazionale che può fare al caso mio?

Davide
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[12] Re: R2R ladder VS SPI DAC

Messaggioda Foto Utentedadduni » 18 nov 2018, 19:58

per ora ho ottenuto questo risultato, già oltre quanto mi aspettassi onestamente.
Resistori di valori non doppi: ho preso 2 valori commerciali quasi doppio dell'altro, montati su breadboard, bufferati da un collettore comune e filtrati con una RC. Insomma, metodi barbari per farsi una idea!
riesco ad ottenere questo a 500kHz!
sine.png
sine.png (7.23 KiB) Osservato 165 volte

Ma sono praticamente al limite del campionamento e quasi non sto filtrando.
Settimana prossima prendo resistori SMD e li monto in maniera più accettabile su millefori, magari fissando bene le specifiche che vorrei ottenere e facendo un filtro decente! Mi manca solo un'idea su quale operazionale usare :(
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[13] Re: R2R ladder VS SPI DAC

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 18 nov 2018, 20:55

È un dac a 4 bit 16 livelli ?
Che valori di R e 2R ?
Pilotalo a dente di sega per evidenziare le irregolarità
Quale è la massima velocità di campionamento?

O_/
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[14] Re: R2R ladder VS SPI DAC

Messaggioda Foto Utentedadduni » 18 nov 2018, 20:58

Il dac è a 8bit. Quando lo realizzerò in versione definitiva probabilmente saranno 10bit.
Il timer del processore impone una frequenza di campionamento di 1.5MHz e il filtro del primo ordine taglia a 500MHz. Era solo per condividere il mio stupore di un risultato comunque accettabile, mi sarei aspettato una schifezza irriconoscibile con queste premesse. Sarete aggiornati sugli sviluppi e sui confronti tra dispositivi!
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[15] Re: R2R ladder VS SPI DAC

Messaggioda Foto Utenteboiler » 19 nov 2018, 13:18

dadduni ha scritto:Sapete cosnsigliarmi la sigla di qualche operazionale che può fare al caso mio?


Per fare cosa? Scusa ma non ho capito dove lo vuoi mettere e cosa vuoi ottenere...

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[16] Re: R2R ladder VS SPI DAC

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 19 nov 2018, 17:16

Il dac è a 8bit. Quando lo realizzerò in versione definitiva probabilmente saranno 10bit.


Giocare per per giocare, pardon sperimentare.., complica le cose :-) :

Misura la linearità del DAC: rileggi con un ADC (a 10 bit?) dello stesso micro la tensione del DAC.
Con un programmino genera tutti i 256 valori, li rieggi, li invii sulla stessa linea seriale che adoperi per caricare il programma ( sketch in arduino), al PC che li memorizza con un opportuno programma. In un secondo tempo elabori in excel il dato comandato e quello letto, e calcoli lo scarto.

A volere complicare le cose, calcoli prima la migliore retta interpolante con il criterio dei minimi quadrati dai valori letti, poi calcoli i residui.

Ti renderai conto della necessità o meno di avere dei valori R 2R precisi, e se riesci a rimanere entro il
+/- 1/2 LSB a 8 bit. Poi se sarai soddisfatto passerai a 10 bit di risoluzione... :-)

Buon lavoro :-) O_/
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[17] Re: R2R ladder VS SPI DAC

Messaggioda Foto UtenteEcoTan » 19 nov 2018, 17:24

dadduni ha scritto:bufferati da un collettore comune

Possiamo fidarci che le diverse porte di uno stesso chip diano esattamente la stessa tensione in uscita o anche questa è una causa di errore?
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[18] Re: R2R ladder VS SPI DAC

Messaggioda Foto UtenteMarcoD » 19 nov 2018, 17:33

Possiamo fidarci che le diverse porte di uno stesso chip diano esattamente la stessa tensione in uscita o anche questa è una causa di errore?
Si, ma probabilmente modesta


.. bufferati da un collettore comune..
E' ambiguo,
Ho inteso che dadduni, in uscita al posto dell'operazionale, ha messo uno stadio separatore a transistor in configurazione collettore comune (uscita segnale sull'emettitore) a guadagno unitario ma a bassa impedenza di uscita. Per raggiungere la tensione zero, avrà alimentato l'emettitore con una resistenza tirata giù al -15 V ?
Servirebbe lo schema elettrico..
O_/

post scriptum :
Non perdere tempo con reti ladder a discreti, usa questo componente obsoleto del 1994:
DAC a rete ladder R2R ZN429 della GAC Plessy
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[19] Re: R2R ladder VS SPI DAC

Messaggioda Foto UtentePietroBaima » 19 nov 2018, 18:14

Potresti considerare anche questo componente.
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Io capisco le cose per come le scrivete. Per esempio: K sono kelvin e non chilo, h.z è la costante di Planck per zepto o per la zeta di Riemann e l'inverso di una frequenza non si misura in siemens.
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[20] Re: R2R ladder VS SPI DAC

Messaggioda Foto Utentedadduni » 19 nov 2018, 19:19

Grazie a tutti per i molti pareri!
Avevo pensato all'acquisto di un componente integrato, poi per un primissimo tentativo ho provato con resistori discreti e pensavo di continuare su questa strada per mero "sperimentalismo".
Giocare per per giocare, pardon sperimentare.., complica le cose

Verissimo, non ci avevo pensato ma è un ottimo test! L' STM32 ha l'adc a 12bit quindi si riesce a valutare bene lo scarto, ottima idea grazie!


.. bufferati da un collettore comune..E' ambiguo,

non ho messo lo schema perché mi vergogno della banalità (e dell'idea) di usare questa soluzione.

Seguito da un filtro RC.

Per fare cosa? Scusa ma non ho capito dove lo vuoi mettere e cosa vuoi ottenere...

Vorrei progettare il filtro ricostruttore con un secondo ordine Chebyshev che tagli a 500kHz (sto campionando a 1.5MHz). A casa ho solo LM358 e NE5532 che non sono adeguati a lavorare a quelle frequenze quindi chiedevo consigli.

Potresti considerare anche questo componente.

Grazie ad entrambi per i suggerimenti dei componenti, stavo effettivamente valutando di acquistarli piuttoto che realizzarla a mano. Dal datasheet leggo che i resistori interni hanno tolleranza 2%, cosa ci guadagno ad usare questo piuttosto che dei resistori discreti SMD all'1%? Parlo di caratteristiche techine, tolto chiaramete il tempo di assemblaggio di 40 resistenze invece di un integrato solo.

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