|
Измерение амплитуды переменного напряжения |
|
|
|
Mar 18 2016, 13:09
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 58
Регистрация: 3-02-16
Пользователь №: 90 323

|
Добрый день, форумчане!
Посоветуйте, пожалуйста, какой лучше использовать подход для решения следующей задачи: необходимо измерять изменение амплитудного значения переменного синусоидального сигнала, амплитуда около 10 В (размах 20 В), изменения амплитуды около 100 мВ (это изменение и необходимо измерять), необходимая разрешающая способность 0,3 мВ, частота сигнала 3 кГц, могут быть высокочастотные шумы, выходное сопротивление источника сигнала 500 Ом. Питание схемы однополярное 3-5 В. Посоветуйте, ставить делитель на входе или пробовать сдвинуть сигнал и, тем самым, не потерять в чувствительности? Первоначально предполагал сделать так: делитель (резистивный), дифференциальный усилитель (или инструментальный усилитель для преобразования дифференциального сигнала в сигнал с общей землей), ФНЧ, повторитель на ОУ (для согласования уровней), АЦП. Цифровать ли сигнал полностью (накладывается ограничение на скорость АЦП) и определять максимум, или организовать пиковый детектор на аналоговой схемотехнике и цифровать постоянный уровень? Какому из подходов отдать предпочтение? Может есть еще варианты? Раньше мне не приходилось фиксировать небольшие изменения на фоне больших сигналов, поэтому опыта нет. Прошу помощи. Заранее благодарю за ответы.
|
|
|
|
|
 |
Ответов
|
Mar 30 2016, 17:50
|
Участник

Группа: Участник
Сообщений: 58
Регистрация: 3-02-16
Пользователь №: 90 323

|
Цитата(Plain @ Mar 30 2016, 01:54)  У меня сигнал соответствует заданному Вами в первом сообщении темы. Ясно. Почему-то не получалось запуститься с LTC6244, поменял на AD8551, схема запустилась... Правильно ли я понял, что на выходе U5 (по Вашей схеме) амплитуда сигнала может изменяться в диапазоне от 1,65 до 3,3 В (для Rail-to-Rail ОУ)? Это и будет рабочим диапазоном? Цитата(Plain @ Mar 19 2016, 04:30)  Прерываться можно по слегка отфильтрованному падению в насыщение ОУ ПД Не могли бы Вы пояснить, что значит прерываться? Для чего: оцифровки сигнала? И что такое "по слегка отфильтрованному"? Где подразумевалось фильтровать сигнал?
|
|
|
|
|
Mar 30 2016, 19:07
|
Гуру
     
Группа: Участник
Сообщений: 6 776
Регистрация: 5-03-09
Из: Москва
Пользователь №: 45 710

|
Цитата(UralAlex @ Mar 30 2016, 20:50)  Правильно ли я понял, что на выходе Нет, все ОУ выдают полный размах питания. Схема настроена R11 на приведение вершины синуса 10 В к уровню 1,65 В на выходе U4. ЦАП V5 подстраивает этот сдвиг в отношении R9/R10=1:10, т.е. в диапазоне ±165 мВ, однако, исходя из недавно поступившей информации, Ваши первоначальные "около 10 В" конкретно выразились в ±1,5 В, следовательно, вес ЦАП'а V5 требуется увеличить примерно на порядок, т.е. уменьшить R10 до 100 кОм, а диапазон подстройки, соответственно, теперь будет ±1,65 В. Также пропорционально снижаются и требования к точности основного веса сумматора, т.е. R11 может быть 20 кОм, или типа того. Цитата что значит прерываться? Для чего: оцифровки сигнала? Естественно. Если U6 достаточно быстродействующий для того, чтобы успевать отрабатывать ВЧ-составляющие сигнала, то если взять (компаратором, само собой) сигнал прерывания непосредственно с него, то их получится несколько, и не тогда, когда требуется, т.е. заведомо после окончательного заряда C2 до реальной амплитуды, а раньше, поэтому между ним и компаратором и необходим небольшой фильтр. И насчёт вышеупомянутых возражений участников, что в схеме не отражены Ваши опасения насчёт этих ВЧ-составляющих — соответствующий ФНЧ требуемого порядка можно воткнуть между U4 и U5. От U6, как следует из теории ПД, требуется устойчивость работы на ёмкость, т.е. он из категории буферов. Итого, зашли в прерывание, оцифровали, затем ножкой МК немного разрядили C2, после чего пересчитали текущий средний уровень и с наименьшей ошибкой вернули его к нулю, соответствующе подкрутив ЦАП.
|
|
|
|
|
Mar 30 2016, 19:49
|
Гуру
     
Группа: Свой
Сообщений: 3 106
Регистрация: 18-04-05
Пользователь №: 4 261

|
Цитата(Plain @ Mar 30 2016, 23:07)  .. в схеме не отражены Ваши опасения насчёт этих ВЧ-составляющих — соответствующий ФНЧ требуемого порядка можно воткнуть между U4 и U5. И есть еще опасения на счет выходного сопротивления источника сигнала. То есть, если оно и в самом деле равно 500 Ом с абсолютной точностью: 10 +5 * 3*10 -5 = 3 Ома, то проблем нет. А если оно зависит от температуры, напряжения и "чего-то там еще", и его точность ограничена обычными 5%, то входного сопротивления ФНЧ равного 100 кОм может и не хватить.. Все эти проблемы, КМК, решены в АЦП со встроенным AFE: ADS8681.
|
|
|
|
Сообщений в этой теме
UralAlex Измерение амплитуды переменного напряжения Mar 18 2016, 13:09 prig - Если цифровать влоб, понадобятся чистые 16 бит п... Mar 18 2016, 15:03 UralAlex Цитата(prig @ Mar 18 2016, 20:03) - Я бы ... Mar 18 2016, 17:37 Onkel Цитата(UralAlex @ Mar 18 2016, 16:09) Доб... Mar 18 2016, 17:01 UralAlex Цитата(Onkel @ Mar 18 2016, 22:01) Поширш... Mar 18 2016, 18:06 Alex11 ЦитатаНормальные герои всегда идут в обход.
Этот п... Mar 18 2016, 17:27 Onkel Цитата(Alex11 @ Mar 18 2016, 20:27) Этот ... Mar 18 2016, 17:37 Alex11 Цитатаcловить дельту -80 дБ на 10 точках на период... Mar 18 2016, 18:12 Onkel Цитата(Alex11 @ Mar 18 2016, 21:12) А при... Mar 18 2016, 18:52  UralAlex Цитата(Onkel @ Mar 18 2016, 23:52) Магнит... Mar 18 2016, 19:15   Onkel Цитата(UralAlex @ Mar 18 2016, 22:15) Виб... Mar 19 2016, 16:16 TSerg Цитата(UralAlex @ Mar 18 2016, 16:09) Пос... Mar 18 2016, 20:13 Plain Решение на суммирующих усилителях и пиковых детект... Mar 18 2016, 23:30 UralAlex Цитата(Plain @ Mar 19 2016, 04:30) Решени... Mar 19 2016, 06:01  blackfin Цитата(UralAlex @ Mar 19 2016, 09:01) - н... Mar 19 2016, 06:29   UralAlex Цитата(blackfin @ Mar 19 2016, 11:29) В т... Mar 19 2016, 16:09    blackfin Цитата(UralAlex @ Mar 19 2016, 19:09) А ч... Mar 19 2016, 16:39     UralAlex Цитата(blackfin @ Mar 19 2016, 21:39) Там... Mar 19 2016, 19:15      blackfin Цитата(UralAlex @ Mar 19 2016, 22:15) Пит... Mar 20 2016, 01:50   Onkel Цитата(blackfin @ Mar 19 2016, 09:29) В т... Mar 21 2016, 05:11    blackfin Цитата(Onkel @ Mar 21 2016, 09:11) это ве... Mar 21 2016, 06:17     UralAlex Цитата(blackfin @ Mar 21 2016, 11:17) есл... Mar 22 2016, 17:17      blackfin Цитата(UralAlex @ Mar 22 2016, 20:17) Ска... Mar 23 2016, 03:41  Plain Цитата(UralAlex @ Mar 19 2016, 09:01) Поч... Mar 19 2016, 11:00 UralAlex Цитата(Plain @ Mar 19 2016, 04:30) Решени... Mar 29 2016, 18:53 blackfin Цитата(UralAlex @ Mar 18 2016, 16:09) .. ... Mar 19 2016, 00:17 Tiro Цитата(UralAlex @ Mar 18 2016, 16:09) нео... Mar 19 2016, 19:56 Plain Не знаю, о какой настройке Вы говорите — никаких р... Mar 22 2016, 19:48 Tarbal Ну раз вы созрели до цифровой обработки, то подкин... Mar 29 2016, 12:38    Plain Цитата(blackfin @ Mar 30 2016, 22:49) мож... Mar 30 2016, 21:31     blackfin Цитата(Plain @ Mar 31 2016, 01:31) Вход с... Mar 31 2016, 05:14   UralAlex Цитата(Plain @ Mar 31 2016, 00:07) От U6,... Apr 1 2016, 19:03    Plain Цитата(UralAlex @ Apr 1 2016, 22:03) ПД п... Apr 2 2016, 22:52     UralAlex Цитата(Plain @ Apr 3 2016, 03:52) Посколь... Apr 3 2016, 19:09     UralAlex Цитата(Plain @ Apr 3 2016, 03:52) схему м... Apr 9 2016, 19:17 blackfin Цитата(Plain @ Mar 29 2016, 23:54) У меня... Mar 29 2016, 22:52 Plain Всё по нулям, естественно — в точности как и напис... Mar 30 2016, 14:09 Plain Если бы автору нужна была такая точность, я бы пре... Mar 31 2016, 09:17 Alex11 Это не входной ли ток U4 затягивает его вверх? Apr 2 2016, 09:28 Plain
По окончании данного сигнала зайти в прерывание,... Apr 9 2016, 23:27 UralAlex Цитата(Plain @ Apr 10 2016, 04:27) По око... Apr 10 2016, 05:58  Plain Цитата(UralAlex @ Apr 10 2016, 08:58) сра... Apr 10 2016, 09:38
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0
|
|
|