Дизайн народного RLC-метра (RLC-3)

Несколько общих соображений о подборе комплектующих для "народности" проекта

1) Цена(также см п.3)
2) Доступность
3) Наличие компонента в бесплатных семплах(кто ж не любит халяву)
4) Наличие компонента на руках у радиолюбителя(например платы, оставшиеся от компа после апгрейда, в частности АЦП от звуковых карт...)
5) Возможность сборки в домашних условиях(размеры корпусов, адаптация под ЛУТ, и т.д...)
6) Уменьшить количество железа и максимально использовать способности микроконтроллера(например на Microchip есть много халявных микроконтроллеров различной вычислительной мощности)

unalex: 3) Наличие компонента в бесплатных семплах(кто ж не любит халяву)
А что, разве халява не кончилась в связи с кризисом и прочими социальными бедствиями?
Я полагаю, если придет 100 запросов на халяву из одной страны в короткий срок, то халяву получат первые 2-5 человек. Остальные обломятся.

Что мы обсуждаем? "Дороговизну" чего? Точно, как в той присказке: "Свет в конце тоннеля?У нас еще нет самого тоннеля!". Не у всех есть платы и (главное) мастерство что-то многоножечное оттуда снять (с гарантией последующей работы). Халявные сэмплы?Они уже давно закончились. Предлагаю пока "дешевизну - дороговизну" не обсуждать. Да и "народность" проекта под большим вопросом - его соберут 20 - 30 человек, кому это ХОЧЕТСЯ, а "охота - пуще неволи", так что можно немного потратиться.

Листал 10 номер Радио, наткнулся на AT91SAM..., зашел на Atmel посмотреть подробности - очень интересно, еще наткнулся на
AT32AP7000-CTUT - еще интереснее. И все это с огромной производительностью, большой SRAM и сравнимой со старшими моделями 8-битных контроллеров ценой. У меня никогда не доходят руки попробовать что-нибудь из 32 битных МК: по работе вроде не нужны, да и времени нет сидеть с ними разбираться.
Может попробовать их здесь? Все, кроме усилителей запихать в МК. Есть кто с соответствующим опытом?

AT32AP7000-CTUT:
Vector Multiplication Co-processor

10x Image scaling optimization
YUV<->RGB hardware convert
LCD-controller
640x320 and 320x240 TFT/STN
Maximum 2048x2048 TFT
Image Sensor Interface
VGA and CMOS-cameras

Audio Interfaces

!!!!! --- 16-bit stereo audio-DAC ---- !!!!!

I2S/AC'97 digital i/f

USB 2.0 480 Mbps PHY
Ethernet MACB (optional)
True-IDE Hard-drives
CF/SD/MMC
IrDA, 3xSPI, I2C, 3xSSC, 4xUSART

chav1961: Ув GM! Хотелось бы уяснить один момент. Предположим, что генератор у нас выдает идеальную синусоиду без всяких дополнительных ухищрений (пусть это, например, обычный LC-генератор ). Правильно ли я полагаю, что в этом случае вместо таблиц синуса и косинуса можно воспользоваться в расчете, к примеру, таблицами треугольной функции?

Нет, в данном случае неправильно полагаете. Такие разложения на любые ОРТОГОНАЛЬНЫЕ пары функций существуют, называются обобщённым преобразованием Фурье. Есть частные случаи, например, метод Бубнова-Галёркина, широко применяется в теормехе, сопромате, электродинамике, при расчёте антенн, много где... Но нужна пара ортогональных функций, а у вас треугольник один, какая к нему будет ортогональная функция? Да и потом, идеальный синус, проходя через тракт, наберётся всяких нелинейностей и перестанет быть идеальным. (В RLC-2 подают два меандра, сдвинутых на четверть периода, они ортогональны, но сосут все гармоники входных сигналов, поэтому в RLC-2 принципиально важно, чтобы был идеальный синус с генератора).

Лучше сделать наоборот и подать более-менее приличный синус (вообще на практике используют функции без разрыва их самих и их производных, синус-косинус - самое то), чтобы потом в МК умножить на идеальные синус-косинус, просуммировать (проинтегрировать в идеале) и получить коэффициенты разложения. Чуть выше я программу привёл, там коэффициенты х1 - для опорного сигнала (косинус), х2 - для синуса, х3-х4 - то же самое для напряжения на Zx. Всё преобразование Фурье для двух сигналов одной частоты - цикл FOR, четыре строчки.

ATLab: Это ж в какую живую плату Вы хотите закачать программу с двумя массивами по 1000 Int (точек)?

Не, вы спутали, речь идёт не об основной программе на си, которая чуть выше в этом топике, а о программе для DDS для формирования синуса частоты 100, 1000, 10000...

Кстати, о сишной программе, я же сказал, решение лобовое, для нашей задачи совсем не обязательно накапливать массивы, можно входные данные перемножать на синус и косинус и суммировать по мере поступления. Экономится память и ресурс проца. Для четырёх МАСов достаточно 8 мкс.

Link: Симулятор типа Протеус Вас не устроит? Если есть принципиальная схема генератора и .hex могу попробовать получить спектрограмму в Протеусе

Программа здесь, нет только настроек портов, ну разберётесь. Схему можно взять отсюда, на выход надо поставить RC-фильтр с частотой среза порядка 120 кГц, поставьте R=1 кОм, C=1000 пФ, поиграйтесь там.

GM, тогда еще один вопрос - сколько выборок в секунду (или правильнее - за период синусоиды) предполагается оцифровывать. Понятно, что чем больше, тем лучше, но при этом будет расти и размер таблицы синуса. Хотелось бы найти разумный компромисс.
И, в хвост, еще вопрос - предположим, что точек в таблице синуса оказалось маловато. Можно ли воспользоваться какой-нибудь интерполяцией (линейной, квадратичной), чтобы их динамически высчитать, не дополняя таблицу

Да, можно посчитать синус интерполяцией, самое лучшее, что я знаю - метод Кленшоу, интерполяция синуса с помощью полиномов Чебышева, всего по 4 точкам получается точность порядка 10^-6. Но лучше не тратить время на расчёт синуса, лучше хранить таблицу во флеш-памяти, её много, она дешёвая, можно выбрать подходящий проц, чтобы было достаточно места под таблицу. Думаю, не стоит говорить, что для синуса и косинуса достаточна одна таблица, и что хранить надо один период. Ещё есть приёмы хранения четвертинки синуса, тут надо играться с квадрантами, но время счёта увеличивается. Кстати, для ускорения счёта очень помогает циклическая адресация с произвольным шагом.

Насчёт выборок. Зависит от многих факторов, в основном системного характера, от параметров АЦП в частности. Для ADS1252 макс частота выборок Fs=41,667 кГц 24-бита, для AD7264 - Fs=1000 кГц 14-бит. Как правило 8-10 точек на период хватает, если общее количество точек порядка 500-1000. У меня в одном проекте частота выборок 4,2 Мвыборки/с (два канала одновременно) 12 бит, наблюдаю частоты от 600 кГц до 1400 кГц, претензий нет. В другом проекте было 17 Мвыборок/с 10 бит, те же самые 7-8-9 точек на период, тоже работало.

GM: GM ◊
сегодня, 01:52
Wladimir_TS: Мое мнение - упростить и оптимизировать ее, даже в ущерб некоторый точности измерения - но на более доступных комплектующий и в первую очередь с заменой МАХа. (Увы АЦП там заменить нечем - самая дешевая из того что может быть с такой разрядностью)

Как раз АЦП там заменить можно одной левой, поскольку это конечный пункт назначения.

14 разрядов за 85 руб ... хмм и что может быть альтернативой ?

Но сейчас речь не об этом, я хотел именно о генераторе с вами поговорить. Насколько знаю у вас есть живая плата

Откуда ??? Я предлагал делать DDS генератор на AVR и предлагал помощь в макетировании. Но для 100 кГц оказывается нужен камень пошустрее ATTINY2313, например ATTINY26 - но ейного у меня пока не водится. как раз с платой-то у меня и затык - такого размера ПП я сделать не в состоянии - ищу возможности сделать чужими руками. (в смысле саму ПП). А так из компонентов у меня только сдвиговые регистры, проц и TL08х, а за всем прочим надо ехать в Москву.

давайте закачаем туда мою программу и посмотрим на результат. Тут будет очевидная польза всем, вы (и все остальные) получат вариант замены МАХа, а мы экспериментальные данные для нашего прибора RLC-3, а возможно, и практическую схему с рекомендациями. Как вы на этот счёт? Готовы поработать на благо сообщества ?

Да не против, благо на данный момент безработен де факто.

Отвлекусь немного. Подумалось, что в принципе, на основе данного прибора можно сделать ряд других, а именно, низкочастотный измеритель АЧХиФ 0-500 кГц (программка-свип уже написана), измеритель нелинейных искажений, НЧ-милливольтметр (немного посложнее),

Ну есть готовые TRUE RMS - DC преобразователи в интегрально исполнении. Недешевые увы.