Analoge Spannung speichern [Archiv] - ProgForum.com

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11.08.2003, 15:22

Hallo! Es geht um folgendes: Wenn man mehrere Spannungen zB in einen MC einlesen will, ist es ja ein bekanntes Prinzip, zuerst einen Multiplexer und anschließend nur einen AD-Wandler für alle Kanäle zu verwenden. Gibt es aber ein ähnliches Prinzip auch für die Ausgabe einer Spannung, also zuerst DA-Wandler und dann Demultiplexer? Das Problem dabei ist allerdings, dass man die Spannungen nach dem Demultiplexer irgendwie abspeichern müsste. Genau dazu fällt mir aber nichts ein. Vielleicht weiß einer der anderen Forumsbesucher Rat.

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11.08.2003, 15:50

Jede einzelne Spannung als digitalen Wert in einem Register abspeichern. Die gesamte Ansteuerung sowie 8 8-bit Register können in einem CPLD (MACH4 o.ä.) gebrannt werden. Willi

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11.08.2003, 16:14

Das heißt also, ich brauche für jeden Kanal einen DA-Wandler, sehe ich das richtig? Oder, was mir gerade eingefallen ist, ein Sample-Hold-Glied ist wahrscheinlich nicht sehr hilfreich, oder? Geht die Spannung vermutlich zu schnell verloren. Wer weiß was darüber?

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11.08.2003, 16:38

Die Register, in welche Du die einzelnen Spannungen abgelegt hast, werden nacheinander an den DA-Wandler gelegt. Stelle Dir einfach einen EPROM vor. Durch anlegen einer Adresse wird jeweils das entsprechend eingebrannte Byte an seinem Ausgang ausgegeben. Wenn hier ein DA-Wandler dranhängt, kannst Du den entsprechenden analogen Wert abnehmen. Wenn der EPROM jetzt ein RAM ist, kannst du je nach Grösse eintsprechend viele Bytes reinschreiben. Es gibt RAMs mit getrennten Ein- und Ausgängen. Oder Du nimmst einen CPLD. Willi

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11.08.2003, 16:43

Sample and hold ist OK . Du machst ja alle paar mSec. ein 'refresh ' . Dann kannst Du die Spannung tagelang haben .

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11.08.2003, 17:49

Das geht, Du nimmst z.B. eine Multiplexer (74HC4051) hinter Deinem DAC und 8 Kondensatoren. dann hast du 8 analoge Ausgänge. Die Refresh-Periode mußt Du so klein halten, daß sich die Kondensatoren in der Zwischenzeit nicht merkbar entladen. Hinter die Kondensatoren kann man dann noch je einen OPV schalten, um sie möglichst wenig zu belasten. Peter

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11.08.2003, 17:58

Hi, Multiplexer mut anschließender Sample & Hold sind OK. Damit der Kondensator der Sample & Hold nicht zu schnell entladen wird einfach einen OPV als Impedanzwandler nachschalten. Den kann man dann in gewissen Grenzen beliebig belasten. Wenn der Kondensator oft genug nachgeladen wird, sollte die Spannung annähernd stabil ist. Gruß Elmar

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11.08.2003, 21:40

Hallo, Bei CONRAD gabs mal eine "Slot Power-Suply" Karte für ISA Slot. Mit der ist es möglich durch Anlegen einer Zahl an eine Adreese eine Spannung auszugeben. Das Prinzip ist recht einfach. An den Ausgängen eines Registern hängen Wiederstäne. Durch anlegen von unterschiedlichen HEX-Werten an die Registereingänge werden mehr oder weniger der Wiederstähde in Reihe geschaltet. Über die Wiederstände wird ein OP gesteuert. Dieser nun wieder steuert einen LM317.... Das Teil ist zwar nicht mehr zu haben, aber den Schaltplan und die Beschreibung finet man bei CONRAD unter der Art.Nr.: 967939 Eigentlich wollte ich die Schaltung hier reinstellen, aber wenn ich das Bild verkleinere dann kann man nichts mehr erkennen. Gruss

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11.08.2003, 21:56

hi, falls du 8 bit a-d-a wandlung machst schlage ich programmierbare potis vor.am 'schleifer' kannst du die spannung abgreifen...auch nach jahren..und einen d-a wandler brauchst du auch nicht,weil die eeprompotis ueber 2-3 draht programmiert werden. alles klar? und einfach.. ed

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12.08.2003, 09:06

Wie es scheint, lesen einige hier nur die Überschrift. Es geht aber um das Speichern der Spannungen hinter dem Demultiplexer. Da der 4051 analog schaltet, kann er sowohl als Multiplexer als auch als Demultiplexer verwendet werden. Wenn die Kondensatoren etwa 100nF sind und du alle 1ms auffrischst, solltest Du die Spannung mit einem Multimeter (10MOhm) direkt belasten können. Peter

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12.08.2003, 09:59

hallo Peter, falls sich Deine entruestung auf meinen beitrag bezieht.... da Martin nur wenige details bringt bleiben viele wege offen ....wahrscheinlich denkt er zu kompliziert: sein MC hat die daten schon gespeichert. mit weiterem S&H kram wird die sache schon etwas komplex,ganz abgesehen von zusaetzlicher ungenauigkeit die sich damit einschleichen kann. was ist da einfacher als digipots? viel spass , wie immer ! edgar

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12.08.2003, 11:16

@Peter Refresh geht nach meiner Meinung nicht. Will ich einen augenblicklichen Wert speichern, dann soll der auch noch nach 10 Minuten abrufbar sein. Ein Refresh würde bei Deiner einfachen Variante (Kondensator nach 4051) bedeuten, dass der DA-Wandler neu abgefragt wird. Damit geht aber der alte Wert verloren. Der könnten sich in der Zwischenzeit von 0 auf Maximalwert geändert haben. Willi

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12.08.2003, 12:04

Soweit ich Martin verstanden habe, will er mehrere analoge Ausgänge haben, aber nur einen teuren DAC verwenden. Und damit das klappt, werden z.B. im Timerinterrupt die jeweiligen DAC-Werte in den DAC geschrieben, sowie der dazugehörige Kondensator über den Demultiplexer zugeschaltet. Die anderen Kondensatoren sind derweil hochohmig und müssen ihre Ladung nur solange halten, bis sie wieder an der Reihe sind (z.B. für 8 Ausgänge nach 7ms bei 1ms Timerinterrupt). Peter

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12.08.2003, 16:22

so isses, und das klappt auch, wenn man nicht gerade mehr als 16bit Genauigkeit haben will. Wichtig ist allerdings der nachgeschaltet OP, der sollte halbwegs kleine Bias-Ströme haben und auch nicht allzuviel Offset/Drift. Habe sowas sogar schon mal mit PWM-Ausgabe gemacht, ein einziger Hardware-PWM-Ausgang (AVR), Multiplexer 1:8, 2 4fach OPs und einfache 100nF-SMD-Speicherkondensatoren. Jeden Kanal 20 Zyklen PWM-Signal, dann den nächsten. Das Ergebnis war deutlich besser als erwartet.

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12.08.2003, 22:17

Martin, Dein Kommentar? ed

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13.08.2003, 17:03

Jaja, mein Kommentar kommt schon. Habe nur leider keinen regelmäßigen Internet-Zugang, um ständig neue Beiträge abzuchecken. Also, der Peter hat das Problem exakt verstanden. Genauigkeit ist kein Problem, ich brauch nur 8 bit. Habe mir vorgestellt, ein integriertes S&H-Glied zu verwenden. Nach Durchlesen der bisherigen Beiträge erscheint es mir aber intelligenter, wie beschrieben, das diskret aufzubauen. Ich schätze mal, nach dem Demux brauche ich keinen OPV, oder? Digitale Potis erscheint mir gefühlsmäßig etwas teuer, wenn ich für jeden Kanal eines benötige.

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13.08.2003, 17:23

Hi, der Kondensator wird direkt vom Multiplexer auf die benötigte Spannung gezogen. So ein einsammer kondensator ist allerdings sehr nutzlos. Um die Spannung nutzen zu können sollte man einen OPV als Impedanzwandler (+ Eingang an Kondensator, - Eingang auf Ausgang) nachschalten. Der OPV stellt dann genau die Spannung des Kondesators bereit - und das schöne daran: Belastbar ohne den Kondensator zu entladen. So fließen nur einige nA aus dem Kondensator heraus (Lassen wir's je nach Aufbau ruhig auch ein paar µA sein), die die Ladung des Kondensators verringern. So bleibt die Spannung auch über eine lange Zeit praktisch konstant. Die meisten OPVs vertragen so 20...100mA. Ein weiterer OPV mit Endstufentransistoren kann das dann auf 1..10A hochtreiben - mit der im Kondensator gespeicherten Spannung als Referenz. Gruß Elmar

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13.08.2003, 19:01

Jawohl, genauso hab ich mir das auch vorgestellt. Nur ein "normales" S&H-Glied hat meistens am Eingang auch noch einen Impedanzwandler, aber ich glaube, den kann ich weglassen.

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13.08.2003, 19:37

Hi, stimmt, aber vor dem Multiplexer. Wenn er dahinter ist, würde der OPV den Kondensator entleeren, wenn seine Eingangsspannung abgeschaltet wird. gruß Elmar