Свежие обсуждения
Измерения

Дизайн народного RLC-метра (RLC-3)

1 12 174

GM: Программа здесь, нет только настроек портов, ну разберётесь.
Не разберусь на ASM писал лет десять назад и то для ИК80, данные вносили в чистом машинном коде. Просил ведь .hex

 

chav1961: Ув GM, накопилось некоторое количество вопросов:
1. При измерении параметров реактивных элементов на резисторе будет появляться отрицательное относительно земли напряжение. В предположении однополярного питания АЦП это не слишком хорошо. Можно ли эталонный резистор посадить на искусственную среднюю точку порядка 2.5 В? И чем ее получить - достаточно пары резисторов или нужно что-то посерьезнее?
2. Если вместо синуса на измеряемую цепь все-таки подать треугольник, насколько сильно снизится точность измерения?
3. Если не трудно - что можете сказать про AD73360.

1а) Если вы подаёте на реактивный элемент сигнал в виде разрывной функции (она сама или её производные), то да, может появиться всплеск (+ или -), теоретически дельта-функция. Но откуда появятся всплески, если вы подаёте синус, пусть и неидеальный?

Отвлекусь. Делал когда-то LC-измеритель по схеме из любимого журнала, там генерился как раз треугольный сигнал, после прохождения через ёмкость он становился прямоугольником, усиливался и поступал на синхронный детектор и RC-фильтр. Измерителем служил цифровой вольтметр. Работало всё как часы, прибор измерял емкости от 0.1 пикофарады и мог различать 0.1 пики. Так вот там после синхронного детектора был не постоянный ток, а последовательность иголок, которые, к моему счастью, фильтровалась.

1б) Насчёт средней точкки. По-моему, трудности с однополярным питанием и его представлением являются общепринятым заблуждением. Ну вот, есть у вас схема с двуполярным питанием. и есть у вас синус с размахом от -1В до +1В. Организуйте искусственную среднюю точку +1В и все измерения делайте относительно неё, размах вашего синуса станет от 0В до +2В, но что изменилось в схеме или физике прибора? Да ничего! Сказанное справедливо и в обратную сторону. Чтобы сделать среднюю точку можно поставить пару резисторов, или пару стабилитронов, или пару ИС стабилизаторов напряжения, зависит от разности токов, втекающих в эту точку и вытекающих из неё.

2) В идеале точность не изменится, поскольку вы вычисляете коэффициенты разложения ряда Фурье для первой гармоники и берёте их отношение. Возможно, будут какие-то эффекты второго-третьего порядка малости, связанные с конечным временем наблюдения, конечной арифметикой обработчика, ограниченным ДД ацп и т.д. С ходу не могу сказать, как снизится точность, надо нарисовать конкретную схему, построить модель и посчитать бюджет всех погрешностей.

3) Посмотрел дейташит по диагонали. Чип хороший и стоит наверное как паровоз. Предназначен для промышленных электросчётчиков. 6 физических каналов по 16-бит каждый, есть предусилитель с ку=0/80, частота выборок 64/32/16/8 кГц. Всё это замечательно. Не понравилась полоса входного сигнала - всего 4 кГц и отношение с/ш = 77 дБ, хотя теоретически должно быть 96 дБ, шумит сильно. Ну ещё затухание соседнего канала -83 дБ, т.е. 4 порядка, а нам нужно 5-6...В принципе можно попробовать. Как с народностью?

 

Насчет чипа: в Промэлектронике девайс стоит в районе 250 руб. Не знаю, всего или целых У меня один завалялся, так что вопрос неактуален. Возможно, затухание можно будет немного снизить, если использовать, к примеру, 1 и 4 канал (чтобы между ними на кристалле было еще что-то). Шум, наверное, тоже можно попытаться снизить, если запараллелить по три канала. Думаю, у меня больше вопросов не будет - пора садиться за паяльник

 


Вот и спектр. Зелёный выход DDS, красный синий через пару RC цепочек.

 

Видно, что уровень третьей гармоники не выше -60 дБ, что радует, поскольку GO примерно то же самое приводил с генератора на МАХ.

Как вы получили такой спектр с макс на 1 кГц, программа была на 10 кГц настроена, вы её изменили?

 

http://pro-radio.ru/measure/6873-19/
Я взял готовую программу на Atmega16. Там частоту DDS от 10Гц до мегагерца менять можно и кучу сигналов можно генерировать. Автор молодец. Только куда то он запропастился.

 

Схема генератора на AVR Mega16 с усилителем на LM358.
Проверьте правильность соединения с LCD и контроллера (другой порт подключен).

174318.zip

 


Вот спектр на 10кГц. Не утешительный спектр. Красный синий две RC цепочки по 100к/2,2нФ Fc=1кГц.
Не в усилителе дело, уровень гармоник надо загнать на -80дБ. Тут с фильтрами мудрить надо.
У меня идейка, давить гармоники RC фильтрами, настроенными на частоту намного ниже, чем частота первой гармоники, а потом операционником усиливать только первую гармонику. Только не знаю когда смогу её обкатать. Сейчас немного занят другим.

 

К вопросу о фильтрации:
1. давным-давно (примерно в 84-85 году) товарищ привозил из Москвы с выставки РЛ схему "цифрового музыкального синтезатора "Компи", который был на самом деле дискретно-аналоговый.
Там перестраиваемый фильтр был сделан на ключах 176КТ1 (1 корпус) + 168НТХХ? (сборка полевиков, использовалась в качестве буферов между каскадами) + ОУ (кажется). Фильтр по структуре - НЧ, с регулируемым подъемом горба на частоте среза, частота среза пропорциональна частоте коммутации КТ1. Подъем можно было сделать очень большим, практически вплоть до самовозбуждения.
Экспериментировал я с ним недолго, но результаты были очень любопытные: из прямоугольных импульсов можно было свободно выделить гармоники не слишком больших номеров в виде SIN. Единственное неудобство было - неудобные полевики.
Искал я эту схему дома, искал, да так и не нашел, пропала. Может у кого осталась, и можно попробовать на новой элементной базе?
2. еще более давняя схема, кажется из "Приборов и техники эксперимента", полосовой дискретно-аналоговый фильтр опять же на ключах. Я делал тогда на основе этой схемы курсовой: гребенчатый перестраиваемый фильтр на 564КП, вроде даже что-то работало, но продробности - увы...

Я это к тому, что RC фильтры в чистом виде не очень хорошо фильтруют, а тут можно было бы сбацать нечто наподобие Maxim, но дешево. А работают такие фильтры надежно и управляющий сигнал в МК формируется практически автоматом.

 

ATLab:
искал, да так и не нашел
Тут нет похожего?