[Microcontroller] Negatieve DAC

[StapelPanda]

Ik ben bezig om van een dimmerpack (MINI-2+) een nog mooier dimmerpack te maken door hier DMX bij te voegen. De digitale kennis is aanwezig, de analoge kennis wat minder.

Ik ga een microcontroller gebruiken voor het ontvangen van DMX, en hier PWM signalen van te maken. Eigenlijk binary coded modulation, maar het princiepe is hetzelfde.Deze gaan door een RC filter, en je hebt een variabele spanning van 0 tot 5 volt.
Nu het gemene gedeelte, het dimmerpack geeft 0 en -15 Volt. 0 volt = Lamp aan, -15V = Lamp uit, -7.5volt = Lamp half aan. Als dit +15 volt was geweest had dit met een transistor en een weerstand nog wel kunnen lukken, maar met de negatieve voltages gaat de transistor niks uithalen.

Nu denk ik zelf dat dit met een Opamp op te lossen is, maar dan moet er ook +15 volt aanwezig zijn.

Is dit de enige optie, of is hier een slimmer systeem voor beschikbaar?

[SA007]

Kan je niet de ground van je microcontroller aan -15V hangen?

Of zit je met meerdere kanalen ofzo?

[StapelPanda]

Nee, dit doe ik liever niet omdat er over de DMX lijn ook een GND moet komen, dan gaat daar een mooie kortsluiting ontstaan vrees ik.

de transformator in de mini 2 zit als volgt aangesloten: Transformator diagram

Normaal gesproken ziet de setup er als volgt uit:

Het paneel is niks anders als een serie met potmeters.

[Verwijderd]

Het is al wel een tijdje geleden bij mij..
Maar als je bij een opamp de Vs+ aan gnd hangt, en -15v aan Vs- dan kan je de uitgang regelen tussen 0 en -15v dacht ik. kwestie om versterking x -3 te doen denk ik.


edit:



Versterkingsfactor: A = - R2 / R1

A=-3
dus
R2=300k
R1=100k

[ Voor 28% gewijzigd door Verwijderd op 10-02-2011 22:04 ]

[SA007]

Mm, in dat geval zou ik het pwm signaal naar die -15 gooien met een paar transistors.

1 pnp direct aan je microcontroller welke een lijn naar de vcc van je micro trekt, en een npn welke aan de -15 zit en die schakelt.
Dan vervolgens je RC filter op de -15v opbouwen.

[StapelPanda]

SA007 schreef op donderdag 10 februari 2011 @ 22:46:
Mm, in dat geval zou ik het pwm signaal naar die -15 gooien met een paar transistors.

1 pnp direct aan je microcontroller welke een lijn naar de vcc van je micro trekt, en een npn welke aan de -15 zit en die schakelt.
Dan vervolgens je RC filter op de -15v opbouwen.

Als ik het goed begrijp dus het volgende:

code:

                      +5V     GND
                       o       o
                       |       |
                       |      .-.
                       |      | |
                       |      | |
                       |      '-'
                     |/        |
            PWM INo--|         |        ___
                     |<        o-------|___|-o----o  OUT
                       |       |             |
                       |       |            ---
                       |       |            ---
                       |       |             |
                       |     |/              |
                       o-----|               |
                       |     |>              |
                      .-.      |             |
                      | |      o             |
                      | |    -15V            |
                      '-'                    |
                       |                     |
                       o---------------------'

                      GND

[LED-Maniak]

Het is toch zo dat de basis 0.6Volt hoger moet liggen dan de emitter? In dit geval zou dat een stuk meer zijn namelijk. Dan zou je de schakeling moeten opbouwen ten opzichte van de -15Volt(zoals je dat normaal gesproken ten opzichte van de gnd doet).

Ik heb het gevoel toch vreemde dingen te zeggen dus neem het als een korrel zout

[ Voor 42% gewijzigd door LED-Maniak op 10-02-2011 23:47 ]

[bobo1on1]

Verwijderd schreef op donderdag 10 februari 2011 @ 21:59:
Het is al wel een tijdje geleden bij mij..
Maar als je bij een opamp de Vs+ aan gnd hangt, en -15v aan Vs- dan kan je de uitgang regelen tussen 0 en -15v dacht ik. kwestie om versterking x -3 te doen denk ik.


edit:

[afbeelding]

Versterkingsfactor: A = - R2 / R1

A=-3
dus
R2=300k
R1=100k

Dat gaat niet goed werken, de ingangen van een opamp kan je niet zomaar aan de voeding van de opamp aansluiten.
Je kunt natuurlijk wel gewoon de opamp voeden met +5 en -15 volt.

[Sibylle]

Kun je niet gewoon koppelen met twee optocouplers of transformators?
Je kunt tussen je -15/-7 en Gnd een stroom laten lopen, deze stroom kun je in de optocoupler of signaal transformator duwen die er aan de andere kant iets mee kan schakelen.

Ongeveer zoiets dus: eventueel kun je kijken of je één optocoupler nauwkeurig kunt uitlezen of er 15 of 7.5v wordt aangeboden, maar dit lijkt me minder werk. Kost je wel een pin extra op je uC.
Is maar een schetsje, ik die net dat ik wat weerstandjes etc. vergeten ben maar het idee blijft hetzelfde.

[Stoney3K]

Is het veel moeite om een +15v supply bij te bouwen?

Zo niet, simpel een inverterende op-amp gebruiken met een versterking van 3.

Als je het bij 5V wil houden kun je ervoor kiezen om eerst een inverterende versterker te gebruiken om het signaal om te klappen naar -5V en daarna ermee doen wat je wil. Voor die microcontroller heb je toch +5V nodig als je die niet wil verhuizen.

Je opmerking over de GND van de DMX512 snijdt geen hout. Als je die goed opbouwt moet die lijn geen stroom of signaal voeren, en kun je je driver-IC (LTC485 of MAX485) gewoon tussen 0 en -15V voeden net zoals de rest van je schakeling. De GND-aansluiting op je DMX heb je dan helemaal niet nodig.

Ander stom idee: Er al eens over nagedacht om de +IN en -IN signalen op het dimmerpack om te polen?

[StapelPanda]

LED-Maniak schreef op donderdag 10 februari 2011 @ 23:44:
Het is toch zo dat de basis 0.6Volt hoger moet liggen dan de emitter? In dit geval zou dat een stuk meer zijn namelijk. Dan zou je de schakeling moeten opbouwen ten opzichte van de -15Volt(zoals je dat normaal gesproken ten opzichte van de gnd doet).

Ik heb het gevoel toch vreemde dingen te zeggen dus neem het als een korrel zout

Dat klopt volgens mij ook wel, maar als ik beide omdraai, dan krijg ik of 0 of 5v op de base, en is deze dus altijd hoger als de collectorspanning?

Sibylle schreef op vrijdag 11 februari 2011 @ 00:54:
Kun je niet gewoon koppelen met twee optocouplers of transformators?
Je kunt tussen je -15/-7 en Gnd een stroom laten lopen, deze stroom kun je in de optocoupler of signaal transformator duwen die er aan de andere kant iets mee kan schakelen.

Ongeveer zoiets dus: eventueel kun je kijken of je één optocoupler nauwkeurig kunt uitlezen of er 15 of 7.5v wordt aangeboden, maar dit lijkt me minder werk. Kost je wel een pin extra op je uC.
Is maar een schetsje, ik die net dat ik wat weerstandjes etc. vergeten ben maar het idee blijft hetzelfde.

[afbeelding]

Hmm, ik heb zelf ook al geprobeerd om een 4N35 aan een toonfiets te hangen. Maar dan ga je eigenlijk de led dimmen, en niet de transistor (op de scope kwam er niet veel uit).

Stoney3K schreef op vrijdag 11 februari 2011 @ 07:47:
Is het veel moeite om een +15v supply bij te bouwen?

Zo niet, simpel een inverterende op-amp gebruiken met een versterking van 3.

Als je het bij 5V wil houden kun je ervoor kiezen om eerst een inverterende versterker te gebruiken om het signaal om te klappen naar -5V en daarna ermee doen wat je wil. Voor die microcontroller heb je toch +5V nodig als je die niet wil verhuizen.

Je opmerking over de GND van de DMX512 snijdt geen hout. Als je die goed opbouwt moet die lijn geen stroom of signaal voeren, en kun je je driver-IC (LTC485 of MAX485) gewoon tussen 0 en -15V voeden net zoals de rest van je schakeling. De GND-aansluiting op je DMX heb je dan helemaal niet nodig.

Ander stom idee: Er al eens over nagedacht om de +IN en -IN signalen op het dimmerpack om te polen?

Op zich is het niet veel moeite om +15 volt te bouwen, ik wil alleen de kast zo orgineel mogelijk houden.
Er komt namelijk 24V AC uit de spoel, na de gelijkrichting is dit 32.2 volt. Misschien dan met 2 zeners afvlakken naar + en -15V.

Voor het omvormen van +IN naar -IN moet ik de schema's nakijken van de Dimmerpacks (wel aanwezig op internet)

[Stoney3K]

Gieltjev schreef op vrijdag 11 februari 2011 @ 09:48:
[...]

Voor het omvormen van +IN naar -IN moet ik de schema's nakijken van de Dimmerpacks (wel aanwezig op internet)

Als de +IN en -IN niet op één of andere manier aan GND hangen moet dat prima kunnen. Als het een gebalanceerde ingang is, dan maakt het voor de dimmer niet uit welke kant er aan de 0V hangt, alleen het spanningsverschil maakt een boel uit.

In zo'n situatie kun je prima +IN aan GND knopen en -IN aan de uitgang van je DAC. Alles wat je er dan uit gooit wordt negatief erop gezet.

Als het een set ingangen is met een gedeelde -IN die aan GND hangt moet je uitkijken, dan wordt het een ander verhaal.

[3xhaas]

Verwijderd schreef op donderdag 10 februari 2011 @ 21:59:
Het is al wel een tijdje geleden bij mij..
Maar als je bij een opamp de Vs+ aan gnd hangt, en -15v aan Vs- dan kan je de uitgang regelen tussen 0 en -15v dacht ik. kwestie om versterking x -3 te doen denk ik.


edit:

[afbeelding]

Versterkingsfactor: A = - R2 / R1

A=-3
dus
R2=300k
R1=100k

Dit gaat op zich prima werken, zoalng je rail-to-rail opamps gebruikt.
Je kan het ook met fetjes oplossen.

Je PWM wordt met fetjes wel geïnverteerd.

[StapelPanda]

Stoney3K schreef op vrijdag 11 februari 2011 @ 11:28:
[...]


Als de +IN en -IN niet op één of andere manier aan GND hangen moet dat prima kunnen. Als het een gebalanceerde ingang is, dan maakt het voor de dimmer niet uit welke kant er aan de 0V hangt, alleen het spanningsverschil maakt een boel uit.

In zo'n situatie kun je prima +IN aan GND knopen en -IN aan de uitgang van je DAC. Alles wat je er dan uit gooit wordt negatief erop gezet.

Als het een set ingangen is met een gedeelde -IN die aan GND hangt moet je uitkijken, dan wordt het een ander verhaal.

De dimmerpacks hebben geen +IN. Deze zijn voorzien van : P(Phase),N(Neutral),E(Earth),c(control).
Zie hier het volledige schema van de kast.

3xhaas schreef op vrijdag 11 februari 2011 @ 11:39:
[...]


Dit gaat op zich prima werken, zoalng je rail-to-rail opamps gebruikt.
Je kan het ook met fetjes oplossen.
[afbeelding]
Je PWM wordt met fetjes wel geïnverteerd.

Top, dat ziet er op zich wel te doen uit! Inverteren is geen probleem. Kan deze FET's ook vervangen met 2 transistoren zoals SA007 voorstelt:

SA007 schreef op donderdag 10 februari 2011 @ 22:46:
1 pnp direct aan je microcontroller welke een lijn naar de vcc van je micro trekt, en een npn welke aan de -15 zit en die schakelt.

[3xhaas]

Ja, kan wel maar dan moet je een (kleine) weerstand voor de basis doen anders blaas je de tor op.