реклама на сайте
подробности

 
 
7 страниц V   1 2 3 > »   
Reply to this topicStart new topic
Art55555
сообщение Jun 24 2011, 07:13
Сообщение #1


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 184
Регистрация: 7-10-10
Пользователь №: 59 981



Разработали плату. Входная часть представляет из себя операционный
усилитель LT6400-20 и АЦП LTC2208 (16 бит, 130 MSPS) - Рис.1, далее ПЛИС. При отладке обнаружили, что шумит 8 разрядов. Входную часть делали по
Даташиту. Кварц поставили хороший с джиттером 1 пс. Земли не разделяли.
На рис.2 представлен шум АЦП при отсутствии сигнала на входе. На рис. 3
- видно, что шумят младшие 8 разрядов. Шумят как-то уж странно. Обычно младшие разряды шумят с большей частотой чем старшие. Здесь же 8 младших шумят с одинаковой интенсивностью, 8 старших не шумят вообще.
Замеры осциллографом:
Шум земли – размах 100 мВ (Рис.4).
Шум циф. питания – 200 мВ, аналогового – 80мВ (Рис.5).
Шум на входе АЦП – 100 мВ (Рис.6)
Подскажите куда смотреть в первую очередь? В чем может быть проблема?
Какие основные методы отладки можете посоветовать в нашем случае?

Эскизы прикрепленных изображений
 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 84%
Прикрепленное изображение
1024 x 482 (140.99 килобайт)
 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 84%
Прикрепленное изображение
1024 x 541 (107.24 килобайт)
 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 87%
Прикрепленное изображение
1260 x 540 (46.01 килобайт)
 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 82%
Прикрепленное изображение
941 x 741 (104.87 килобайт)


 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 80%
Прикрепленное изображение
868 x 740 (108.64 килобайт)
 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 82%
Прикрепленное изображение
919 x 737 (99.12 килобайт)
 
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Herz
сообщение Jun 24 2011, 09:23
Сообщение #2


Гуру
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 10 983
Регистрация: 23-11-05
Пользователь №: 11 287



Ну и ну... Хороший генератор шума. Замкните входы АЦП непосредственно у микросхемы и посмотрите, что изменилось.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
soldat_shveyk
сообщение Jun 24 2011, 09:27
Сообщение #3


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 454
Регистрация: 3-07-07
Из: С-Петербург
Пользователь №: 28 859



У этого АЦП выход в знаковой форме - значит, если не шумят старшие разряды, то на входе АЦП есть смещение по постоянному току. В принципе, это нормально, но лучше проверить вольтметром - на сколько сильно отличается от значения в даташите. Еще надо проверить состояние ноги DITH на АЦП, должно быть выключено. По вышей картинке не разобрать - качество низкое, выложите с хорошим разрешением.

Для проверки, откуда идет шум можно снять два последовательных резистора на входе LTC2208, чтобы отключить в вход АЦП от возможного источника шума - LTC6400 (не знаю, что за штука, никогда не пользовался). Как отключите - останутся только шумы питания и, возможно, клока. В этом положении уровень шума должен совпадать со значением, приведенным в даташите. Чтобы это проверить выходной 16-разрядный сигнал АЦП надо записать в файл и открыть любым звуковым редактором или МатЛабом.

Вообще, какая-то у Вас странная цепь между LTC6400 и LTC2208. Какие сигналы собираетесь оцифровывать? Какой диапазон частот?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AndreyVN
сообщение Jun 24 2011, 09:39
Сообщение #4


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 754
Регистрация: 29-06-06
Из: Volgograd
Пользователь №: 18 458



1. Из текста не понятно, были измерения собственного шума АЦП с закороченным входом?
(Очевидное желание, отбросить ОУ и посмотрть на шумы.)

2. Что-то явно напутано со схемой Tp1! И слева и справа от ТР1 написана постоянка, нигде не видно выпрямителя. Соответственно, не понятно, что за цепи сидят на GND, опять-же и слева и справа от Тр1.

3. Каковы номиналы RC фильтров по цифровым цепям АЦП? Спрашиваю, потому, что для фильтрации ВЧ компоненты достаточно 1 кОм без емкости.

4. Что значит землю не разделяли? АЦП и ОУ сидят на медном "регионе" с одной дорожкой связи с остальной частью GND? Или нет?

5. В каких точках измерен шум земли? 100 мВ это 0.1В - очень много. Можно разрезать дорожку где связана измерительная аналоговая часть схемы со всем остальным миром и напаять сверху дроссель.

6. Совсем не понятно измерение "шум на входе АЦП". Если на входе АЦП 0.1В, что Вы хотите видеть на цифровом выходе?

7. Из схемы не видно, как связан вход АЦП с ОУ. Очень не понятно почему входы +IN- и -IN АЦП "отрезаны" от потоянки конденсаторами? Это значит, что по постоянному току входы АЦП в обрыве. Что мешает привязаться к постоянке, либо относительно 0.5 Uпит, либо относительно GND?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Lmx2315
сообщение Jun 24 2011, 10:44
Сообщение #5


отэц
*****

Группа: Свой
Сообщений: 1 729
Регистрация: 18-09-05
Из: Москва
Пользователь №: 8 684



странно что у вас ровно половина разрядов шумят ..посмотрите осцилографом на выходе АЦП , убедитесь что там шум в этих битах есть , может в ПЛИС пол шины куда-нить не туда пришло. ...или может вообще все разряды шумят.


--------------------
b4edbc0f854dda469460aa1aa a5ba2bd36cbe9d4bc8f92179f 8f3fec5d9da7f0
SHA-256
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Art55555
сообщение Jun 27 2011, 08:41
Сообщение #6


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 184
Регистрация: 7-10-10
Пользователь №: 59 981



1. DITH на АЦП выключен
2. Резисторы снял. Результат на рис. 1., при этом на входе картина рис. 2 (вход приподят на 0.62 В) Ацп тактируется от кварца 100 МГц. Похоже с кварца что-то лезет. Мерюю 1 МОм-ым щупом. Корректно-ли это?
 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 84%
Прикрепленное изображение
1024 x 545 (95.25 килобайт)
 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 82%
Прикрепленное изображение
923 x 670 (82.72 килобайт)

3. Номиналы между входом и 6400 - рис. 3. Номиналы между 6400 и АЦП - рис.4. Номиналы схемы ТР1 - рис.5.
 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 84%
Прикрепленное изображение
1024 x 695 (86.66 килобайт)
 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 84%
Прикрепленное изображение
1024 x 701 (112.12 килобайт)

 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 88%
Прикрепленное изображение
1391 x 520 (61.35 килобайт)

4 Землю не разделяли на аналоговую и цифровую. Везде один полигон.

Сообщение отредактировал Art55555 - Jun 27 2011, 08:44
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tpeck
сообщение Jun 27 2011, 10:10
Сообщение #7


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 307
Регистрация: 14-03-06
Пользователь №: 15 243



Дрожание восьми младших разрядов - это нормально для приведенной вами схемы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Art55555
сообщение Jun 27 2011, 11:33
Сообщение #8


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 184
Регистрация: 7-10-10
Пользователь №: 59 981



Цитата(Tpeck @ Jun 27 2011, 14:10) *
Дрожание восьми младших разрядов - это нормально для приведенной вами схемы.


Поясните, что не так в этой схеме?
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Tpeck
сообщение Jun 27 2011, 12:37
Сообщение #9


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 307
Регистрация: 14-03-06
Пользователь №: 15 243



Цитата(Art55555 @ Jun 27 2011, 14:33) *
Поясните, что не так в этой схеме?


В схеме все нормально.

Просто при проектирование данного узла, вы забыли о тепловых шумах.
Если их пересчитать, то примерно такой уровень дрожания младших разрядов и получается.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
soldat_shveyk
сообщение Jun 27 2011, 13:03
Сообщение #10


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 454
Регистрация: 3-07-07
Из: С-Петербург
Пользователь №: 28 859



На рис.1 у Вас сигнал, записанный с АЦП при отключенном входе?
То, что надо.
Теперь надо воспользоваться звуковым редактором, не знаю, какой у Вас, я обычно пользуюсь SoundForge.
Сначала надо удалить постоянную составляющую, тогда сигнал "ляжет на ноль" по вертикальной оси.
Затем вычислить среднеквадратическое значение на отрезке сигнала (RMS), удобно взять величину в децибелах. Получили.

Теперь смотрим в даташиту, какой SNR должен быть у этого АЦП в интересующем Вас диапазоне, допустим 75 дБ.
Берем RMS шума, измеренный по записи, делам поправку на пик-фактор синусоиды: SNR_измеренное = -3 дБ - (RMS_по_записи)
Сравниваем SNR_измеренное и SNR_даташита, должно быть не хуже.

Если у Вас наблюдается недобор SNR, надо глянуть спектр по записи сигнала с АЦП. Если видны сосредоточенные помехи - искать источник, если просто уровень шума задран - подумать о причине.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
AndreyVN
сообщение Jun 28 2011, 09:34
Сообщение #11


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 754
Регистрация: 29-06-06
Из: Volgograd
Пользователь №: 18 458



Смотрю на схему питания и "не догоняю"...
Слева от Тр1 - GK-154 - это какой-то ВЧ преобразователь? Тогда, зачем он сидит на GND? И где справа диодный мост?
Если GK-154 это выпрямитель и стабилизатор, тогда, не понятно, - зачем правая часть сидит на GND?
У Вас Тр1 - что за трансформатор - ВЧ или 50Гц?
В общем, мне схема питания по прежнему совершенно не понятна.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
soldat_shveyk
сообщение Jun 28 2011, 10:52
Сообщение #12


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 454
Регистрация: 3-07-07
Из: С-Петербург
Пользователь №: 28 859



Цитата
Слева от Тр1 - GK-154 - это какой-то ВЧ преобразователь


ГК-154 - Генератор Кварцевый (БМГ+, наверное) мегагерц на 100 ))))))))))))
Это схема тактирования АЦП.
Питание автор не показал, а надо бы.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
ledum
сообщение Jun 28 2011, 10:59
Сообщение #13



******

Группа: Участник
Сообщений: 3 650
Регистрация: 1-02-09
Из: Киев
Пользователь №: 44 237



Цитата(AndreyVN @ Jun 28 2011, 12:34) *
Если GK-154 это выпрямитель и стабилизатор, тогда, не понятно, - зачем правая часть сидит на GND?

Выпрямитель на тактовом входе АЦП? Оригинально. http://doc.chipfind.ru/pdf/bmgplus/gk154pa.pdf О меня уже опередили....

Сообщение отредактировал ledum - Jun 28 2011, 11:05
Go to the top of the page
 
+Quote Post
Art55555
сообщение Jun 28 2011, 14:14
Сообщение #14


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 184
Регистрация: 7-10-10
Пользователь №: 59 981



GK-154 Генератор БМГ Плюс - 100 МГц. Схему подключения генератора взяли из даташита на АЦП LTC2208. Различие в номиналах R1 и R2, у нас они по 100 Ом, и нет R4, R5. Что может быть неправильно в этой схеме?

 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 86%
Прикрепленное изображение
1204 x 345 (53.23 килобайт)


По питанию:
3.3 В делаем линейником из 5 В, далее схемой фильтрации делим на питание для аналоговой и цифровой части.

 Р В Р’ Р’ Р’ Р’ Р в‚¬Р В РЎВ˜Р В Р’µР Р…ьшено Р Т‘Р С• 89%
Прикрепленное изображение
1552 x 841 (138.33 килобайт)


Снял резисторы, замкнул входы АЦП непосредственно у микросхемы и подключил к Vсм, тем самым отрезал вход. Уровень по прежнему смещен, шум в 6-ти разрядах.

Сообщение отредактировал Art55555 - Jun 28 2011, 14:19
Go to the top of the page
 
+Quote Post
tegumay
сообщение Jun 28 2011, 16:25
Сообщение #15


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 264
Регистрация: 16-09-05
Из: Москва
Пользователь №: 8 640



снимите постоянную составляющую и проанализируйте шумы и их спектр.
я думаю увидите что разрядов меньше и они укладываются.

имхо затактируйте ацп не от ГК, а через промежуточный клоковый дифбуффер.

(глянул дш.) // и поясните что на выходе генератора) они разные бывают с синусом и нет есть на 5В...


клок 5В не много ли для 2208 crying.gif=/
фронт 2-4нс не мало ли... crying.gif


--------------------
;X
Go to the top of the page
 
+Quote Post

7 страниц V   1 2 3 > » 
Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 13th July 2025 - 10:00
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01621 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016