|
Определение фазы сигнала, Определение фазы сигнала |
|
|
|
Jan 31 2005, 09:16
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 42
Регистрация: 10-01-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 862

|
Доброго времени суток.
Помогите советом. Есть sin сигнал. Амплитуда его "гуляет" от десятых долей до 10 вольт. Необходимо определить положение вершины (проще сказать - фазы) импульса и именно вершины. Т.е. нужно измерить сдвиг фазы, но, повторюсь - именно вершины импульса, по нулю считать нельзя. Компаратор не пойдет, т.к. амплитуда не постоянна. Можно ли это решить с помощью АЦП? Если да, то какой нужно выбрать - скольки битный и какой "скорострельности". Уточню, что частота сигнала - 10кГц.
|
|
|
|
|
Jan 31 2005, 10:16
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 42
Регистрация: 10-01-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 862

|
Добавлю еще, что все естественно меряется относительно опорного сигнала. И если бы не большой динамический диапазон - можно было бы и АЦП, наверное, поставить. А тут, кроме синхронного детектора на ОУ ничего не нашел.
|
|
|
|
|
Jan 31 2005, 11:33
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 272
Регистрация: 17-01-05
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 2 018

|
В каком виде должна быть выдана искомая информация о "положении вершины"? Теоретических вариантов масса... Привожу несколько в порядке убывани здравомыслия. 1. Сделать генератор с петлёй ФАПЧ и поставить компаратор. Момент перехода через ноль и есть положение искомой вершины. Сдвигать выход генератора на 90 градусов не надо - он там уже сдвинут по определению. 2. Поставить АЦП, организовать программный генератор с петлёй ФАПЧ, и на выходе - ЦАП... Далее - как в варианте 1. 3. поставить два синхронных детектора (со сдвигом 0 и 90 градусов), и находить arcsin... 4. Отслеживать переход через "0" исходного сигнала, а на ПЛИС сделать сдвиг на 90 градусов. ПЛИС тактировать частотой несколько десятков МГц. 5. Сделать всё программно, используя персоналку со звуковой картой... Работы на 5 - 15 часов.  Я бы использовал вариант 1.
--------------------
/* Всё хорошо в меру. */
|
|
|
|
|
Jan 31 2005, 12:08
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 42
Регистрация: 10-01-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 862

|
По порядку. Значит устройство - металлодетектор. Их в инете в виде схем полно. Делаю сам. Принцип работы - значение и знак сдвига фазы при наличии МЕ. Основная применяемая схема - это синхронный детектор (СД) (один сигнал принятый, другой - эталонный переданный). На выходе СД получаем или + или -. Ну а о наличии МЕ судим по амплитуде и знаку сдвига. Вот в принципе и весь принцип. Только можно ли обойтись без СД на операционниках для получения величины и знака сдвига приходящего сигнала. Я вначале замахнулся было на АЦП, но боюсь, с таким "гулянием" амплитуды врят ли получится. Но может, я и не прав. И насчет точности... В принципе - чем точнее, тем лучше. Только тут нужно будет искать компромис между качеством, ценой, разумностью.
|
|
|
|
|
Jan 31 2005, 12:41
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 42
Регистрация: 10-01-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 862

|
Цитата(Vitёk @ Jan 31 2005, 15:25) Дело в том, что напряжение на выходе СД зависит как от сдвига фаз, так и от амплитуды измеряемого сигнала. Причем зависимость амплитуды - линейная. Для устранения её влияния используют АРУ. В Вашем случае можно сделать проще - находить переходы через "0" с помощью компаратора, и сравнивать его с опорным, который сдвинут на 90 градусов. Так будет просче...  И чего за вершину зацепился... Попробую с 0. Спасибо.
|
|
|
|
|
Jan 31 2005, 12:47
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 42
Регистрация: 10-01-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 862

|
Цитата(Vitёk @ Jan 31 2005, 15:40) Ещё... Идеальным вариантом мне видится всё же с использованием АЦП/ЦАП и вычислителя - хоть на ПЛИС, хоть на каком-нить однокристальном контроллере. В качестве ЦАП/АЦП можно применить стандартный мультимедийный двухканальный кодек, которые ставятся в звуковухах ценой где-то $10...30. Для решения данной задачи вполне хватит 48 кГц / 16 бит. Выходы АЦП использовать следующим образом: один канал - выход 10 кГц, второй канал - на индикатор. Входы - на один канал завернуть 10 кГц с выхода, на другой - принятый с рамки. Только прежде чем решиться на такое, я бы как следует подумал. Геморно это. В теории пока не взялся за такое - звучит заманчиво, но... Лучше сначала попробую по-простому, поймаю 0. А насчет контроллера, так его и так придется ставить. Как раз сейчас на работе с AVR переходим на ARM. Вот на LPC и потренируюсь.
|
|
|
|
|
Jan 31 2005, 12:56
|

Местный
  
Группа: Свой
Сообщений: 272
Регистрация: 17-01-05
Из: Ростов-на-Дону
Пользователь №: 2 018

|
Цитата И чего за вершину зацепился... Попробую с 0 Успехов
--------------------
/* Всё хорошо в меру. */
|
|
|
|
|
Jan 31 2005, 13:07
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 42
Регистрация: 10-01-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 862

|
Цитата(veter @ Jan 31 2005, 15:50) есть куча МК со встроенным АЦП ,частотой выборок около 200кГц а разрядность от 10 до 24 бит стоимость их зависит от разрядности АЦП сильно. для примера MSP430, ATMega, ADuC итп выбор глобальный. по поводу диапазонов: 1 можно перекрыть разрядностью АЦП 2 можно разбить на диапазоны с помощью ОУ, я такую схему применял даже для фотоприемника - очень интересно и достаточно дешиво, если учесть, что АЦП несколько каналов. С контроллерами, согласен, выбор есть. Только не хочу метаться от одного к другому. Разберусь сначала с LPC2106. ЦАП есть, только оно почти уже в деле. Сам сигнал изначально ведь тоже формировать нужно. Правда с ЦАП еще посмотрю, что получится. Он всего 8-битный и время "устаканивания" у него 1,2мкс. Боюсь, что придется фильтр ставить. Про разбиение на диапазоны я уже тоже задумывался. Очень не хочется вешать лишнюю аналоговую часть. Не потому что лень. Просто очень много всяких цепей термо и прочей компенсации. И сам девайс получается дороже. Есть еще вариант - поставить нелинейный усилитель, который сожмет динамический диапазон. Но, в любом случае, без АЦП, вижу, не обойтись. Как и ЦАП возьму, наверное, Analog Device, они вроде подешевле. Спасибо за ответы.
|
|
|
|
|
Jan 31 2005, 13:17
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 42
Регистрация: 10-01-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 862

|
Цитата(Vitёk @ Jan 31 2005, 15:56) Цитата И чего за вершину зацепился... Попробую с 0 Успехов  Спасибо. Я взялся делать еще в начале лета. Так там оказалось столько всего, что за неделю или месяц не разобраться. Теперь следующее лето на подходе... Нужно успеть.
|
|
|
|
|
Jan 31 2005, 13:30
|
Частый гость
 
Группа: Свой
Сообщений: 119
Регистрация: 26-01-05
Из: С-Пб
Пользователь №: 2 210

|
Цитата Есть еще вариант - поставить нелинейный усилитель, который сожмет динамический диапазон. логарифмический усилитель пробовал - очень рекомендую, если ты сэтого бока зайти решил. там схема проста , у Хоровеца описана.
|
|
|
|
|
Jan 31 2005, 13:39
|
Участник

Группа: Свой
Сообщений: 42
Регистрация: 10-01-05
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 1 862

|
Цитата(veter @ Jan 31 2005, 16:30) логарифмический усилитель пробовал - очень рекомендую, если ты сэтого бока зайти решил. там схема проста , у Хоровеца описана. Согласен, АЦП уже после можно будет попробывать поставить. Там два канала, на одном измеряется сдвиг фазы, на другом - амплитуда. На измерение амплитуды поставлю лог. усилитель, ну а с фазой... Попробую сначала поймать точно 0.
|
|
|
|
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|