реклама на сайте
подробности

 
 
2 страниц V   1 2 >  
Reply to this topicStart new topic
> Измерить амплитуду сигнала 400mV 200MHz, доступными средствами
ivainc1789
сообщение Jan 17 2006, 16:51
Сообщение #1


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 175
Регистрация: 5-01-05
Пользователь №: 1 807



По условию задачи дан генератор синусоидального сигнала уровнем 50-400mV 50-200MHz, работающий на активную нагрузку. Ищется содержимое "черного ящика", формирующего на выходе сигнал уровнем 0-5v или чуть Уже, пропорциональный амплитуде входного сигнала, подключаемый параллельно нагрузке. "Черный ящик" имеет высокое входное сопротивление в указанном диапазоне частот (более 10 кОм). Его выход подключается напрямую ко входу ADC микроконтроллера AVR с целью получения данных о текущей Амплитуде сигнала (НЕ ЧАСТОТЕ!!!). Данные обрабатываются микроконтроллером и вычисленное текущее значение амплитуды отображается на LCD. Имеется только однополярный источник 5-9V.

Мысли по поводу. Первое, что приходит в голову - выбрать выпрямительный элемент, например ВЧ диод. Однако вх. сигнал тогда должен иметь уровень более 400-700mV. Напрашивается ШПТ на входе. После выпрямления сигнал можно (?) обработать любым низкочастотным операционником... Так ли все просто?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
nicom
сообщение Jan 17 2006, 17:13
Сообщение #2


Знающий
****

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



...на диодный выпрямитель рекомендовал бы ТОЛЬКО в качестве оценочного индикатора, слишком нелинейная и температурно-зависимая будет кривая...

... попробуйте использовать логарифмический усилитель..., например, AD8307.
Выход напрямую к АЦП. Так понимаю, что точность требуется не сверх - прецизионная..., его должно хватить.

В то же время дополнительно рекомендую почитать APPLICATIONs по его включению.

Кроме того, будьте осторожны с 200МГц, от качества продуманности и изготовления конструкции и способа врезки в цепь будет зависить "достоверность" результата и "испохабливание" собственно измеряемого сигнала.
Прикрепленные файлы
Прикрепленный файл  AD8307_b.pdf ( 392.25 килобайт ) Кол-во скачиваний: 34
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lonesome Wolf
сообщение Jan 17 2006, 17:31
Сообщение #3


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 897
Регистрация: 21-02-05
Из: Украина
Пользователь №: 2 805



Цитата(ivainc1789 @ Jan 17 2006, 18:51) *
По условию задачи дан генератор синусоидального сигнала уровнем 50-400mV 50-200MHz, работающий на активную нагрузку. Ищется содержимое "черного ящика", формирующего на выходе сигнал уровнем 0-5v или чуть Уже, пропорциональный амплитуде входного сигнала, подключаемый параллельно нагрузке. "Черный ящик" имеет высокое входное сопротивление в указанном диапазоне частот (более 10 кОм). Его выход подключается напрямую ко входу ADC микроконтроллера AVR с целью получения данных о текущей Амплитуде сигнала (НЕ ЧАСТОТЕ!!!). Данные обрабатываются микроконтроллером и вычисленное текущее значение амплитуды отображается на LCD. Имеется только однополярный источник 5-9V.

Мысли по поводу. Первое, что приходит в голову - выбрать выпрямительный элемент, например ВЧ диод. Однако вх. сигнал тогда должен иметь уровень более 400-700mV. Напрашивается ШПТ на входе. После выпрямления сигнал можно (?) обработать любым низкочастотным операционником... Так ли все просто?


Несколько сумбурно, IMHO. Схема: генератор -> "черный ящик" -> детектор -> контроллер, не так ли?
Логарифмический усилитель действительно выглядит подходящим для такого применения, но учитывая весьма узкий требуемый диндиапазон и существование оффсета, можно использовать детекторы RMS , производимых той же AD или Linear.





P.S.Замечу, что на таких частотах оперируют обычно импедансом, а не входным сопротивлением.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ivainc1789
сообщение Jan 17 2006, 18:37
Сообщение #4


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 175
Регистрация: 5-01-05
Пользователь №: 1 807



Цитата(nicom @ Jan 17 2006, 20:13) *
...на диодный выпрямитель рекомендовал бы ТОЛЬКО в качестве оценочного индикатора, слишком нелинейная и температурно-зависимая будет кривая...


В принципе как раз и интересует оценочное значение. Дешевое и сердитое. Что-то типа подаем один сигнал - запоминаем его амплитуду-число, подаем второй - зап. второе число. Если второе больше первого, то и его сигнал больше. Точность нужна как компромисс со стоимостью. Тем более, что на плате три независимых генератора - ставить на каждый микросхему за 400 руб. не хотелось бы, тянуть дорожки от каждого ген-ра в одно место - тоже...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
BWZ
сообщение Jan 17 2006, 19:08
Сообщение #5


Частый гость
**

Группа: Свой
Сообщений: 121
Регистрация: 7-03-05
Из: Ukraine
Пользователь №: 3 130



Цитата(ivainc1789 @ Jan 17 2006, 21:37) *
В принципе как раз и интересует оценочное значение. Дешевое и сердитое. Что-то типа подаем один сигнал - запоминаем его амплитуду-число, подаем второй - зап. второе число. Если второе больше первого, то и его сигнал больше. Точность нужна как компромисс со стоимостью. Тем более, что на плате три независимых генератора - ставить на каждый микросхему за 400 руб. не хотелось бы, тянуть дорожки от каждого ген-ра в одно место - тоже...

Лет так 15-20 назад в таких случаях применялось следующее решение: диодный мост, оба плеча которого запитываются через источник тока (через резистор от стабильного источника, обеспечивая ток через диоды несколько мкА). В диагональ моста включается конденсатор, получается диодный детектор, примерно линейный начиная с единиц мВ. Диоды желательно одна сборка, не будет температурного ухода. Если интересно, могу поискать схему, но быстро не получится.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Dmitron
сообщение Jan 18 2006, 08:16
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 627
Регистрация: 24-03-05
Из: Севастополь
Пользователь №: 3 655



Угу, только при малых смещениях напряжение на выходе детектора будет пропорционально входной мощности. Я подобную фигню делал на 3 ГГц на Д603. Динамический диапазон получился 37 дБ с линейностью +-1дБ.


--------------------
Решаю любые проблемы кроме своих
(dmitron1036()mail.ru)
http://uselect-el.ucoz.com
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lonesome Wolf
сообщение Jan 18 2006, 10:26
Сообщение #7


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 897
Регистрация: 21-02-05
Из: Украина
Пользователь №: 2 805



Цитата(ivainc1789 @ Jan 17 2006, 20:37) *
Цитата(nicom @ Jan 17 2006, 20:13) *

...на диодный выпрямитель рекомендовал бы ТОЛЬКО в качестве оценочного индикатора, слишком нелинейная и температурно-зависимая будет кривая...


В принципе как раз и интересует оценочное значение. Дешевое и сердитое. Что-то типа подаем один сигнал - запоминаем его амплитуду-число, подаем второй - зап. второе число. Если второе больше первого, то и его сигнал больше. Точность нужна как компромисс со стоимостью. Тем более, что на плате три независимых генератора - ставить на каждый микросхему за 400 руб. не хотелось бы, тянуть дорожки от каждого ген-ра в одно место - тоже...


А что Вы называете дешевым решением? У Вас же 50 мВ сигнал нужно обрабатывать - простейший детектор вряд-ли подойдет, ведь его нужно еще и согласовать в полосе частот (2 октавы все-таки) и при разных входных сигналах.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ivainc1789
сообщение Jan 18 2006, 13:38
Сообщение #8


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 175
Регистрация: 5-01-05
Пользователь №: 1 807



Цитата(nicom @ Jan 17 2006, 20:13) *
А что Вы называете дешевым решением? У Вас же 50 мВ сигнал нужно обрабатывать - простейший детектор вряд-ли подойдет, ведь его нужно еще и согласовать в полосе частот (2 октавы все-таки) и при разных входных сигналах.


Может это и не совсем верно, но видится решение на основе одного диода КД409 и двух BF998: первый каскад буфер-усилитель, за ним выпрямитель на прямосмещенном диоде и еще один согласующий каскад. Мне кажется, должно работать... Попробую в симуляторе прогнать...
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lonesome Wolf
сообщение Jan 18 2006, 14:55
Сообщение #9


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 897
Регистрация: 21-02-05
Из: Украина
Пользователь №: 2 805



Цитата(ivainc1789 @ Jan 18 2006, 15:38) *
Цитата(nicom @ Jan 17 2006, 20:13) *

А что Вы называете дешевым решением? У Вас же 50 мВ сигнал нужно обрабатывать - простейший детектор вряд-ли подойдет, ведь его нужно еще и согласовать в полосе частот (2 октавы все-таки) и при разных входных сигналах.


Может это и не совсем верно, но видится решение на основе одного диода КД409 и двух BF998: первый каскад буфер-усилитель, за ним выпрямитель на прямосмещенном диоде и еще один согласующий каскад. Мне кажется, должно работать... Попробую в симуляторе прогнать...


А почему Вы считаете, что это будет дешевле, с учетом прогонки и т.д. Или это нужно в массовом количестве - вряд ли ведь.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_artem_
сообщение Jan 18 2006, 15:38
Сообщение #10


учащийся
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 065
Регистрация: 29-10-05
Из: города контрастов
Пользователь №: 10 249



А разве нельзя все это реализовать на микро с использованием таблицы учета погрешностей ? Надо пpосто установить степень влияния разброса параметеров диодов.


--------------------
Зачем лаять на караван , когда на него можно плюнуть?

Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lonesome Wolf
сообщение Jan 18 2006, 16:41
Сообщение #11


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 897
Регистрация: 21-02-05
Из: Украина
Пользователь №: 2 805



Цитата(_artem_ @ Jan 18 2006, 17:38) *
А разве нельзя все это реализовать на микро с использованием таблицы учета погрешностей ? Надо пpосто установить степень влияния разброса параметеров диодов.


...I delat' stend dlja calibrovki....
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_artem_
сообщение Jan 18 2006, 17:46
Сообщение #12


учащийся
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 065
Регистрация: 29-10-05
Из: города контрастов
Пользователь №: 10 249



Если точность подгона диодов достаточна - то для всех устройств можно использовать дату от перой калибровки.
Ну а если нет то прибор можно сделать самокалибруюшимся - подавать тестовое низковольтное напряжение постоянного тока посредством встроенного ШИМ или ЦАП и регистрировать его на выходе для измерения передаточной характеристики диода.


--------------------
Зачем лаять на караван , когда на него можно плюнуть?

Go to the top of the page
 
+Quote Post
ivainc1789
сообщение Jan 18 2006, 18:25
Сообщение #13


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 175
Регистрация: 5-01-05
Пользователь №: 1 807



Цитата(Lonesome Wolf @ Jan 18 2006, 17:55) *
А почему Вы считаете, что это будет дешевле, с учетом прогонки и т.д. Или это нужно в массовом количестве - вряд ли ведь.


5руб. стоит BF998 и 1руб. КД409 и они есть у меня. Устройство единичное, но мерять амлитуду до 200 МГц нужно в ТРЕХ точках платы одновременно. На таких частотах делать один модуль измерения нерационально, т.к. сигналы еще нужно свести в точку измерения, да еще и коммутировать. В крайнем случае, легче сделать выпрямитель "на местах" и аналоговые сигналы "вести" в точку измерения. Но это так, общие соображения...

А в симуляторе вообще все оказалось непросто. Схема с 2хBF998 не прокатит из-за их низкой крутизны, необходимости задавать смещения для самого транзистора - пока у меня ничего не вышло даже с диодом. Коэф. передачи детектора желательно иметь равным 10: т. е. 50mV на входе = 500mV на выходе, 500mV на входе = 5000mV на выходе. Устройство должно быть линейным. Да еще в диапазоне частот. Простым диодом тут не выкрутишься, по-моему... wink.gif
Go to the top of the page
 
+Quote Post
_artem_
сообщение Jan 18 2006, 20:01
Сообщение #14


учащийся
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 065
Регистрация: 29-10-05
Из: города контрастов
Пользователь №: 10 249



Detektirovanie mozno ulucshit esli vzyat zero bias diodi . Vot etot daze v schetverennom variante vupiskaetsja - HSMS-285x Series
http://www.datasheetcatalog.com/datasheets...HSMS-2850.shtml

naschet izmerenija - detectiruyte a vyxod na operacionnik daze mozete tokovuyu petlyu protyanut po plate do izmeritelnoy chasti .

A kakova maksimalno vozmoznaya pogresnost izmereniya ?


--------------------
Зачем лаять на караван , когда на него можно плюнуть?

Go to the top of the page
 
+Quote Post
ivainc1789
сообщение Jan 19 2006, 04:30
Сообщение #15


Профессионал
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 175
Регистрация: 5-01-05
Пользователь №: 1 807



Цитата(_artem_ @ Jan 18 2006, 23:01) *
A kakova maksimalno vozmoznaya pogresnost izmereniya ?


Спасибо за ссылку, обязательно посмотрю. Относительно погрешности. Устройство можно интерпретировать как многофункциональный генератор. Это основное назначение. Управляет этим и прочим хозяйством ATMEGA16. Задача измерения амплитуды - это всего лишь опция. Это необходимо мне для дальшейшей модернзации устройства. Поэтому к погрешности измерений пока специальных требований нет (например, средней точности измерения +-5mV вполне достаточно). Как уже говорилось, качество решения здесь компромисс с его стоимостью. Сначала мне казалось, что реально сделать все на дискретных приборах, но моделирование пока этот оптимизм не подтверждает...
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: 19th June 2025 - 19:23
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01494 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016