ФАПЧ Опции

[former]

Доброго времени суток, специалисты и такие же новички, как и я!

Появилась необходимость в использовании ФАПЧ с синусоидальными выходом и, соответственно, входом. Частота выходного напряжения в пределах от 1 до 20 кГц, амплитуда - 2,5 - 20 В. Классические схемы с использованием индуктивных элементов и стабилитронов отпадают. Подскажите, пожалуйста, существуют ли готовые решения для такой низкой частоты или как это можно реализовать?

P.S. Поском по сайту и интернету пользовался.

[deemon]

Позвольте , а причём тут стабилитроны ? Может быть - всё-таки варикапы ???

[former]

Виноват.

Да и на счёт выходной амплитуды я тоже загнул. От 2 до 5 В

[anton]

Частота на входе постоянная.
Или надо именно ее подхватить.

на таких частотах можно генерировать и с помощью ЦАП (чисто цифровой).

Незнаю как насчет петли фапч а в качестве генератора наверно можно RC. Регулируй R например полевик.
Кстати гдето попадался видо измененый генератор на мосте винна, где для регулировок не требовался сдвоеный переменник (помоему в какомто радио)

[Миша]

Титце Шенк, страница 303 - там схема с полевым транзистором в цепи ОС (прилагается).

Прикрепленные файлы

 ________.bmp ( 17.12 килобайт ) Кол-во скачиваний: 37

 

[deemon]

Титце Шенк, страница 303 - там схема с полевым транзистором в цепи ОС (прилагается).

На этой схеме полевик служит для стабилизации амплитуды . А если нужно управлять частотой , то и резисторы , определяющие частоту , нужно заменить на полевики . Так нужно делать , если требуется большое перекрытие по частоте . А если нужно малое перекрытие и высокая стабильность - можно применить LC генератор и реактивный каскад для подстройки частоты . Либо схему с коммутируемой ёмкостью , в некоторых случаях это хороший вариант .........

[former]

Частота на входе постоянная.
Или надо именно ее подхватить.

на таких частотах можно генерировать и с помощью ЦАП (чисто цифровой).

Незнаю как насчет петли фапч а в качестве генератора наверно можно RC. Регулируй R например полевик.
Кстати гдето попадался видо измененый генератор на мосте винна, где для регулировок не требовался сдвоеный переменник (помоему в какомто радио)

ФАПЧ нужна для резонансного кремниевого микромеханического датчика, в котором перемещение чувствительной массы приводит к изменению ёмкости электростатического преобразователя перемещений. Изменение температуры и прочие флуктуации могут приводить к изменению частоты колебаний чувствительной массы, поэтому необходимо выполнять подстройку частоты на электростатическом приводе. Поэтому требуется компактная, малошумящая и стабильная схема. Разброс по частоте не большой +/- 500 Гц от номинального значения.

Может быть можно использовать что-нибуть вроде MAX038.

Титце Шенк, страница 303 - там схема с полевым транзистором в цепи ОС (прилагается).

Эту схему я уже видел.

На этой схеме полевик служит для стабилизации амплитуды . А если нужно управлять частотой , то и резисторы , определяющие частоту , нужно заменить на полевики . Так нужно делать , если требуется большое перекрытие по частоте . А если нужно малое перекрытие и высокая стабильность - можно применить LC генератор и реактивный каскад для подстройки частоты . Либо схему с коммутируемой ёмкостью , в некоторых случаях это хороший вариант .........

Я читал, что RLC генераторы нестабильны по температуре, а индуктивные элементы больше шумят, чем R и C. Сигналы с датчика очень слабые, т.к. изменение ёмкости на преобразователе от 0.1 до 1 пФ, поэтому использование малошумящих элементов более предпочтительно.

[deemon]

Что-то непонятно ......... если изменение ёмкости датчика - 0,1-1 пф , то о каких килогерцах мы говорим ? На килогерцах такой датчик использовать смысла нет . Перестройка частоты там будет мизерная .

Или килогерцы - это частота механических колебаний ??? Тут надо подробнее рассказать о принципе действия всего прибора !

[former]

Что-то непонятно ......... если изменение ёмкости датчика - 0,1-1 пф , то о каких килогерцах мы говорим ? На килогерцах такой датчик использовать смысла нет . Перестройка частоты там будет мизерная .

Или килогерцы - это частота механических колебаний ??? Тут надо подробнее рассказать о принципе действия всего прибора !

кремниевый чувствительный элемент представляет собой инерционную массу подвешенную на упругих элементах. Раскачка осуществляется на резонасной частоте (несколько кГ) с помощью электростатического привода, на который подаётся синусоидальное напряжение с управляемого генератора (элемента ФАПЧ). Перемещение инерционный массы днтнктируется электростатически, преобразуется в напряжение из ёмкости и подаётся на ФАПЧ.

[deemon]

кремниевый чувствительный элемент представляет собой инерционную массу подвешенную на упругих элементах. Раскачка осуществляется на резонасной частоте (несколько кГ) с помощью электростатического привода, на который подаётся синусоидальное напряжение с управляемого генератора (элемента ФАПЧ). Перемещение инерционный массы днтнктируется электростатически, преобразуется в напряжение из ёмкости и подаётся на ФАПЧ.

Что-то я теперь вообще ничего не понимаю Если мы с генератора подаём сигнал на привод и раскачиваем датчик , а потом с этого же датчика детектируем сигнал - то нафига ж нам ФАПЧ ? Мы же и так знаем частоту генератора ( он тут же тут рядом стоит ) , зачем нам на неё ещё настраиваться другим генератором ??? Что мешает взять сигнал с генератора , и использовать его как опору для синхронного детектора , на который подать слабый сигнал с электростатического датчика ? В таких случаях так и делают всегда , а ФАПЧ применяют в тех случаях , когда исходный сигнал формируется в другом месте , и опорный генератор нам недоступен . "По-моему так !" (с) Винни Пух

[former]

Что-то я теперь вообще ничего не понимаю Если мы с генератора подаём сигнал на привод и раскачиваем датчик , а потом с этого же датчика детектируем сигнал - то нафига ж нам ФАПЧ ? Мы же и так знаем частоту генератора ( он тут же тут рядом стоит ) , зачем нам на неё ещё настраиваться другим генератором ??? Что мешает взять сигнал с генератора , и использовать его как опору для синхронного детектора , на который подать слабый сигнал с электростатического датчика ? В таких случаях так и делают всегда , а ФАПЧ применяют в тех случаях , когда исходный сигнал формируется в другом месте , и опорный генератор нам недоступен . "По-моему так !" (с) Винни Пух

Поскольку неотъемлимой частью ФАПЧ является генератор управляемый напряжением (ГУН), то в качестве генератора планируется использовать его. в этом случае получаем самонастраивающуюся систему. Изначально ГУН настроен на резонансную частоту колебаний, а в дальнейшем, в случае температурных воздействий или боковых вибраций, приводящих к изменению частоты колебаний, необходимо её корректировать.

Сообщение отредактировал former - Apr 27 2007, 21:24

[deemon]

Поскольку неотъемлимой частью ФАПЧ является генератор управляемый напряжением (ГУН), то в качестве генератора планируется использовать его. в этом случае получаем самонастраивающуюся систему. Изначально ГУН настроен на резонансную частоту колебаний, а в дальнейшем, в случае температурных воздействий или боковых вибраций, приводящих к изменению частоты колебаний, необходимо её корректировать.

Это как же она будет тут самонастраиваться ? ФАПЧ - это когда ДВА генератора сравниваются по фазе , а воздействие делают на частоту одного из них . А для настройки генератора на резонансную частоту некоей колебательной системы - нужно применять не ФАПЧ , а просто АПЧ . Где второй генератор-то ? Нету его .............

[former]

Это как же она будет тут самонастраиваться ? ФАПЧ - это когда ДВА генератора сравниваются по фазе , а воздействие делают на частоту одного из них . А для настройки генератора на резонансную частоту некоей колебательной системы - нужно применять не ФАПЧ , а просто АПЧ . Где второй генератор-то ? Нету его .............

АПЧ (на сколько я понял) - это амплитудная подстройка частоты. Задача (как я уже говорил) состоит в том, чобы корректировать частоту колебаний чувствительного элемента, а это возможно тлько корректируя часту генератора. Для меня вопрос в том, как этого добиться?

deemon, спасибо за теорию. В электронике я новичёк. Не мог бы ты посоветовать (возможно привести пример) по решению данной задачи.

Сообщение отредактировал former - Apr 27 2007, 22:20

[deemon]

АПЧ (на сколько я понял) - это амплитудная подстройка частоты. Задача (как я уже говорил) состоит в том, чобы корректировать частоту колебаний чувствительного элемента, а это возможно тлько корректируя часту генератора. Для меня вопрос в том, как этого добиться?

Но , чтобы узнать как этого добиться - нужно знать как минимум точное устройство самого датчика . Даташит на него есть ? Или хоть чертёжик какой-нибудь ? ЧТо меряет датчик ? Какая амплитуда сигнала на входе и на выходе . Отчего зависит уровень выходного сигнала ? А то получается - сделай то , не знаю что
P.S. АПЧ - это не амплитудная , а автоматическая подсторйка частоты .
P.P.S. Вы , наверно , студент ?

deemon, спасибо за теорию. В электронике я новичёк. Не мог бы ты посоветовать (возможно привести пример) по решению данной задачи.

Я бы сказал , что для новичка задача , скажем так - сложноватая Начинать надо с чего-нибудь попроще ................
Сам я мог бы предложить несколько возможных способов её решения , но - выбрать пригодный нельзя , не зная всех подробностей . Так что - чертёж или схему датчика в студию ! Иначе - это бесполезно

[Old Nick]

2former
Это курсовик?
Если нет, и Вы решили делать MEMS-подобное то разумно, для начала определиться с уровнем и спектральным распределением шума.

MAX038 ?
"малоШумящий"- понятие очень условное .

В общем случае, минимальный шум и максимальная стабильность у LC. Но, на таких частотах L удаются нелегко , поэтому используют R, с горя. А потом фильтруют...
Вполне реален и цифровой синтез и линейка ВЧгенератор-делитель-фильтр. В зависимости от требований и наклонностей разработчика.

Поэтому важно сначала выяснить необходимые требования по шумам. При чем не только генератора. А они в свою очередь вытекают из желаемой полосы, и динамического диапазона. как часто бывает, решать нужно исходя из требуемых выходных х-к, "от хвоста к носу".

__________________
Зачем скоту свобода мысли?

[Stanislav]

Что-то непонятно ......... если изменение ёмкости датчика - 0,1-1 пф , то о каких килогерцах мы говорим ? На килогерцах такой датчик использовать смысла нет . Перестройка частоты там будет мизерная .

Или килогерцы - это частота механических колебаний ??? Тут надо подробнее рассказать о принципе действия всего прибора !

Посмотрите, например, MEMS акселерометры от AD или ST Microelectronics. Килогерцы-десятки килогерц - частота "накачки" дифференциального ёмкостного датчика.
В MEMS гироскопах, правда, это может быть и частотой механических колебаний.

2former
Это курсовик?
Если нет, и Вы решили делать MEMS-подобное то разумно, для начала определиться с уровнем и спектральным распределением шума.

Как это "определиться с уровнем и спектральным распределением шума"? Вы хоть поняли, что написали, уважаемый?

В общем случае, минимальный шум и максимальная стабильность у LC.

Да? А я, грешным делом, думал, что на кварце генератор получится стабильнее.

...Но, на таких частотах L удаются нелегко , поэтому используют R, с горя. А потом фильтруют...

Интересно узнать , кто это "фильтрует с горя", и каким именно образом?
Вы сами-то "фильтровать" умеете? Или научить?

__________________
Зачем скоту свобода мысли?

Скажу более: скоту хронически противопоказана прежде всего свобода слова, дабы не писал глупости, подобные тем, что можно найти практически в каждом Вашем посте.

[deemon]

Посмотрите, например, MEMS акселерометры от AD или ST Microelectronics. Килогерцы-десятки килогерц - частота "накачки" дифференциального ёмкостного датчика.
В MEMS гироскопах, правда, это может быть и частотой механических колебаний.

Так я про то и говорю - нужно - перед тем как спрашивать что-то , сначала подробно рассказать , КАКОЙ датчик , ДЛЯ ЧЕГО датчик , СХЕМУ датчика привести ........ а то непонятно получается . Я вот тоже делал однажды дифференциальный ёмкостный датчик , в вариометре дифференциального типа для малой авиации , так там у меня ёмкость датчика ( плёночного типа ) была порядка 10 пф ( изменения порядка 1-2 пф ) , но частота была 100 кгц , притом не синус , а меандр . И всё работало , но сама идея оказалась тупиковой , и я потом перешёл на приборы анероидного типа с оптическими датчиками перемещения ( готовых датчиков давления тогда не было в наличии ) . Тут же всё от условий зависит . И что , информация о моём датчике может разве помочь кому-то , если он совсем другое устройство собирает ?

[anton]

А не проше, если надо подстраиваться под резонансную частоту датчика сам датчик и включить в контур генератора (т.е. он и будет определять частоту подобно кварцу).

[Old Nick]

Напрасно стараетесь, оскорбить сможет лишь равный или близкий человек.

Написано все четко и ясно. Если не прикидываться непонимающим.
Человек спрашивал про RLC и конкретную проблему, а кварцы появились в ваших кустах. Адреналин забил?

Насколько удалось понять за последний год, в этой и смежных темах Вы ориентируетесь очень-очень слабо, если не сказать сильнее. По критериям глубокоВамиуважаемого Иосифа Виссарионовича (по кличке Сталин), сидеть Вам положено, ибо некоторые ваши посты просто тянут на "вредительство". . Причин для дискуссий не вижу.

Даю слово больше не отвечать ни на какие ваши сообщения, по крайней мере до публичных извинений за хамство по отношению к остальным участникам всех обсуждений форума.

[Stanislav]

Напрасно стараетесь, оскорбить сможет лишь равный или близкий человек.

Факт неравенства и удалённости я не отрицаю. Оскорблять Вас и в мыслях не было. Просто указываю, на, мягко выражаясь, неточности в Ваших постах.

...Написано все четко и ясно. Если не прикидываться непонимающим.
Человек спрашивал про RLC и конкретную проблему, а кварцы появились в ваших кустах.

Правда? А мне, грешным делом, показалось, что

...Классические схемы с использованием индуктивных элементов и стабилитронов отпадают...

. Ограничений на применение кварца - не было.

что Адреналин забил?

Нет, просто какой-то псих решил здесь повыёживаться:

__________________
Зачем скоту свобода мысли?

...Насколько удалось понять за последний год, в этой и смежных темах Вы ориентируетесь очень-очень слабо, если не сказать сильнее.

Это предложение, несомненно, войдёт в анналы. Я его целиком занесу в списочек "крылатых".

...Даю слово больше не отвечать ни на какие ваши сообщения, по крайней мере до публичных извинений за хамство по отношению к остальным участникам всех обсуждений форума.

Знаете, Вы не одиноки. Один страусообразный уже пытался игнор настроить. Спросите, что у него получилось.

2 Автор.
Простите за офтоп, впредь обязуюсь высказываться только по существу.