реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Скоростная коммутация малых сигналов, Как избавиться от коммутационных помех?
Mirabella
сообщение Jul 11 2007, 13:19
Сообщение #1


старушка-процентщица
****

Группа: Свой
Сообщений: 817
Регистрация: 8-03-06
Пользователь №: 15 067



Уважаемые коллеги!
Встретились с неожиданной неприятностью:

Необходимо обеспечить быструю (за единицы-десятки наносекунд) коммутацию (переключение) малых сигналов переменного тока. Уровень сигнала: единицы-десятки микровольт на нагрузке 50 Ом.
Частота сигнала - меняется, но не выше сотни Мгц.
Собственно коммутатор (переключатель на SW-239) работает, как и ему положено: коммутирует с требуемым быстродействием, при этом обеспечивается необходимая изоляция между каналами.
Но в момент коммутации (замыкании и размыкании), даже без подачи сигнала на выходе коммутатора наблюдается помеховый сигнал уровня, значительно превышающего полезный сигнал.
Этот сигнал далее усиливается, преобразуется по частоте и т.п. и т.д.

Ранее нам не приходилось так быстро коммутировать столь малые сигналы и с подобными явлениями мы не сталкивались.

Интуиция подсказывает, что это явление имеет принципиальный характер и простыми средствами от него не избавиться.

Может кто встречался (и боролся) с подобным эффектом?
Подскажите, пожалуйста.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Kaligooola
сообщение Jul 11 2007, 14:25
Сообщение #2


Brubel
***

Группа: Свой
Сообщений: 321
Регистрация: 17-11-06
Из: Oudergem
Пользователь №: 22 444



бороться, ИМХО, можно стробированием, не забирать во время переключения сигнал на обработку, хочешь не хочешь, а прийдется.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Omen_13
сообщение Jul 11 2007, 14:53
Сообщение #3


Силовик-затейник
****

Группа: Модераторы
Сообщений: 766
Регистрация: 18-02-07
Из: Столица солнечного Башкортостана
Пользователь №: 25 467



Столкнулся с подобным когда впервые применил КР590КН13.
От инжекции заряда при переключении не избавиться, пришлось усложнить алгоритм обработки для устранения ошибки


--------------------
"Вперёд на мины, ордена потом!"
"инжинер/разработчик создает нечто, в отличии от многих других профессий. В этом есть сходность с художниками или музыкантами"(с)CodeWarrior1241
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Владимир
сообщение Jul 11 2007, 15:18
Сообщение #4


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 11 653
Регистрация: 25-03-05
Из: Минск
Пользователь №: 3 671



Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 16:19) *
Уважаемые коллеги!
Встретились с неожиданной неприятностью:

Необходимо обеспечить быструю (за единицы-десятки наносекунд) коммутацию (переключение) малых сигналов переменного тока. Уровень сигнала: единицы-десятки микровольт на нагрузке 50 Ом.
Частота сигнала - меняется, но не выше сотни Мгц.
Собственно коммутатор (переключатель на SW-239) работает, как и ему положено: коммутирует с требуемым быстродействием, при этом обеспечивается необходимая изоляция между каналами.
Но в момент коммутации (замыкании и размыкании), даже без подачи сигнала на выходе коммутатора наблюдается помеховый сигнал уровня, значительно превышающего полезный сигнал.
Этот сигнал далее усиливается, преобразуется по частоте и т.п. и т.д.

Ранее нам не приходилось так быстро коммутировать столь малые сигналы и с подобными явлениями мы не сталкивались.

Интуиция подсказывает, что это явление имеет принципиальный характер и простыми средствами от него не избавиться.

Может кто встречался (и боролся) с подобным эффектом?
Подскажите, пожалуйста.

десятки микросекунд, 400 Ом, 1-2 Мгц( коммутация малых миливольты) в присутсвии больших в соседнем временном отрезке (сотня-две вольт) - просто песня, но побороли. Но у Вас еще круче crying.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Okorok
сообщение Jul 11 2007, 15:56
Сообщение #5


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 289
Регистрация: 17-06-07
Пользователь №: 28 498



Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 15:19) *
Уважаемые коллеги!
Встретились с неожиданной неприятностью:

Необходимо обеспечить быструю (за единицы-десятки наносекунд) коммутацию (переключение) малых сигналов переменного тока. Уровень сигнала: единицы-десятки микровольт на нагрузке 50 Ом.
Частота сигнала - меняется, но не выше сотни Мгц.
Собственно коммутатор (переключатель на SW-239) работает, как и ему положено: коммутирует с требуемым быстродействием, при этом обеспечивается необходимая изоляция между каналами.
Но в момент коммутации (замыкании и размыкании), даже без подачи сигнала на выходе коммутатора наблюдается помеховый сигнал уровня, значительно превышающего полезный сигнал.
Этот сигнал далее усиливается, преобразуется по частоте и т.п. и т.д.

Ранее нам не приходилось так быстро коммутировать столь малые сигналы и с подобными явлениями мы не сталкивались.

Интуиция подсказывает, что это явление имеет принципиальный характер и простыми средствами от него не избавиться.

Может кто встречался (и боролся) с подобным эффектом?
Подскажите, пожалуйста.


Если есть возможность, жутко слабые сигналы лучше сначала усилить (каждый по отдельности), и лишь потом коммутировать.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Designer56
сообщение Jul 11 2007, 17:29
Сообщение #6


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 932
Регистрация: 13-10-06
Из: Уфа
Пользователь №: 21 290



Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 19:19) *
.....Интуиция подсказывает, что это явление имеет принципиальный характер и простыми средствами от него не избавиться.

Может кто встречался (и боролся) с подобным эффектом?
Подскажите, пожалуйста.


Можно попробовать схему на согласованной паре транзисторов- так делают при коммутации сигналов видеодиапазона. Инжекцию заряда на таком уровне, боюсь, убрать не удасться.


--------------------
"...Дьяволу ведомо многое не потому, что он- Дьявол, а потому, что он стар..."
Go to the top of the page
 
+Quote Post
muravei
сообщение Jul 11 2007, 17:56
Сообщение #7


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 2 538
Регистрация: 13-08-05
Пользователь №: 7 591



Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 17:19) *
Может кто встречался (и боролся) с подобным эффектом?
Подскажите, пожалуйста.

Сделать второй канал с инвертированым сигналом , а потом сложить ОУ .
Go to the top of the page
 
+Quote Post
DS
сообщение Jul 11 2007, 19:36
Сообщение #8


Гуру
******

Группа: СуперМодераторы
Сообщений: 3 096
Регистрация: 16-01-06
Из: Москва
Пользователь №: 13 250



Решение "внутри" коммутатора - всякие компенсации инжекции и т.п. будет заведомо капризным и трудоемким. Надо искать обходные пути типа усиления сигнала до коммутатора, отключения на некоторое время схем после коммутатора и прочее.


--------------------
Не бойтесь тюрьмы, не бойтесь сумы, не бойтесь мора и глада, а бойтесь единственно только того, кто скажет - "Я знаю как надо". А. Галич.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Jul 11 2007, 19:49
Сообщение #9


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Вдобавок к написанному, можно ещё предложить уменьшить энергию коммутационной помехи путём её поглощения в нелинейном элементе. Для полезного сигнала такой поглотитель должен иметь высокий импеданс, а отпираться только в момент прихода импульса.
Такой подход не устранит помеху полностью, но значительно уменьшит время переходного процесса, а также ослабит её влияние на тракт приёма (при должном уровне исполнения, конечно).
Кстати, каковы параметры импульса помехи?

ЗЫ. Отключение тракта, скорее всего, не годится - налетим на те же грабли. Возможно, его запирание будет несколько лучшим решением. Можно попробовать реализовать на p-i-n диоде/ах.
ЗЗЫ. Есть ещё такой способ борьбы с коммутационной помехой - подача контрпомехи из цепи управления коммутатора в сигнальную.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Mirabella
сообщение Jul 11 2007, 19:58
Сообщение #10


старушка-процентщица
****

Группа: Свой
Сообщений: 817
Регистрация: 8-03-06
Пользователь №: 15 067



Цитата(Stanislav @ Jul 11 2007, 23:49) *
Вдобавок к написанному, можно ещё предложить попробовать уменьшить энергию коммутационной помехи путём её поглощения на нелинейном элементе. Для полезного сигнала такой поглотитель должен иметь высокий импеданс, а отпираться только в момент прихода импульса.

Такой подход не устранит помеху полностью, но значительно уменьшит время переходного процесса, а также ослабит её влияние на тракт приёма (при должном уровне исполнения, конечно).


Нельзя ли какую-либо ссылку по поводу поглощения на нелинейном элементе?


Цитата(Stanislav @ Jul 11 2007, 23:49) *
Кстати, каковы параметры коммутационного импульса?


Как и положено для SW-239 - пара противофазных импульсов отрицательной полярности амплитудой не выше 5 в, формируется ПЛИС с примочкой. Длительность : от нсек до десятков нсек.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Stanislav
сообщение Jul 11 2007, 20:15
Сообщение #11


Гуру
******

Группа: Свой
Сообщений: 4 363
Регистрация: 13-05-05
Из: Москва
Пользователь №: 4 987



Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 23:58) *
Нельзя ли какую-либо ссылку по поводу поглощения на нелинейном элементе?
В данный момент, это всего лишь рассуждение. Однако, сдаётся, элемент с необходимыми характеристиками можно попробовать сделать на "россыпи".

Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 23:58) *
...Как и положено для SW-239 - пара противофазных импульсов отрицательной полярности амплитудой не выше 5 в, формируется ПЛИС с примочкой. Длительность : от нсек до десятков нсек.
Я имел в виду параметры именно импульса помехи в тракте. Кстати, какие его параметры после подавления можно считать удовлетворительными?

ЗЫ. Ещё вариант: использовать на входе тракта быстродействующий clamping по входу ОУ. Можно посмотреть у Analog Devices. Пороги отключения тракта у подобных ОУ задаются внешними напряжениями. Как у них с внутренними коммутационными помехами - не исследовал, врать не буду.


--------------------
Самонадеянность слепа. Сомнения - спутник разума. (с)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nicom
сообщение Jul 11 2007, 20:33
Сообщение #12


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 544
Регистрация: 10-01-05
Из: Москва
Пользователь №: 1 870



поддерживаю muravei...иногда (если есть возможность) помогает сделать тракт дифференциальным вместо однополюсного...
но все равно, судя по уровням управления (единицы вольт) у SW239 и уровню сигнала - микровольты - проблемы Вам обеспечены, хотя бы по по наводкам от дорожек ( проводов)... а что нибудь взять типа старой AD8182, думаю, что что то "поновей" присутствует...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
SasaTheProgramme...
сообщение Jul 11 2007, 23:05
Сообщение #13


Частый гость
**

Группа: Новичок
Сообщений: 129
Регистрация: 4-08-06
Пользователь №: 19 327



Цитата(Mirabella @ Jul 11 2007, 15:19) *
Уважаемые коллеги!
Встретились с неожиданной неприятностью:

Необходимо обеспечить быструю (за единицы-десятки наносекунд) коммутацию (переключение) малых сигналов переменного тока. Уровень сигнала: единицы-десятки микровольт на нагрузке 50 Ом.
Частота сигнала - меняется, но не выше сотни Мгц.
Собственно коммутатор (переключатель на SW-239) работает, как и ему положено: коммутирует с требуемым быстродействием, при этом обеспечивается необходимая изоляция между каналами.
Но в момент коммутации (замыкании и размыкании), даже без подачи сигнала на выходе коммутатора наблюдается помеховый сигнал уровня, значительно превышающего полезный сигнал.
Этот сигнал далее усиливается, преобразуется по частоте и т.п. и т.д.

Ранее нам не приходилось так быстро коммутировать столь малые сигналы и с подобными явлениями мы не сталкивались.

Интуиция подсказывает, что это явление имеет принципиальный характер и простыми средствами от него не избавиться.

Может кто встречался (и боролся) с подобным эффектом?
Подскажите, пожалуйста.

Тут уже высказали немало советов, рискну добавить ещё один. Если коммктатор допускает и есть хоть небольшрй запас по быстродействию, то можно попробовать снизить крутизну фронтов сигнала управления. И/или хорошо "обездобротить" эти цепи.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Alex643
сообщение Jul 12 2007, 04:59
Сообщение #14


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 93
Регистрация: 1-12-06
Пользователь №: 22 988



Цитата(SasaTheProgrammer @ Jul 12 2007, 03:05) *
можно попробовать снизить крутизну фронтов сигнала управления. И/или хорошо "обездобротить" эти цепи.


Согласен с предложением, надо подавать сигналы управления с фронтами согласованными по длительности с временем переключения, иначе переключатель будет отзываться звоном. Как всё равно переходную характеристику снимаете.
Нам удавалось таким способом значительно снизить помехи от переключения. Например при увеличении длительности фронтов сигналов управления с 0,5 нс до 1,5 нс для ключа Hittite HMC427 (время переключения 2 нс) помеха в канале переключения уменьшалась на 6 дБ.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
EvgenyNik
сообщение Jul 12 2007, 07:09
Сообщение #15


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 597
Регистрация: 24-05-06
Из: г. Чебоксары
Пользователь №: 17 402



Исключать момент коммутации из последующей обработки - наиболее логичное решение.
Если оно не применимо, то можно попытаться:
1) если дальше цифра, то вычитать "типовую помеху переключения".
2) можно рядом поставить ещё один коммутатор, входы которого посадить на ноль и переключать по тому же алгоритму, что и имеющийся. Помеха коммутации в идеале(!) будет совпадать и её можно будет вычесть на ОУ.


--------------------
Почему разработчики систем повышенной надёжности плохо справляются с простыми проектами? :)
Go to the top of the page
 
+Quote Post

2 страниц V   1 2 >
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 14:48
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01531 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016