прецизионное опорное напряжение, помогите выбрать оптимальный вариант Опции

[junoSynthesizer]

господа, обращаюсь за помощью, ибо в аналоговой схемотехнике я ламак =)

задача глобальная, решённая на уровне идеи - измерение частоты колебания напряжения амплитудой примерно 10 мВ частотой от 1kHz до 10kHz с очень большой точностью.

вариант исполнения: усиливаем напряжение малошумящим операционником (думаю взять TL07X) до вольт 3-4, затем подаём на компаратор.

задача - получение прецизионного источника опорного напряжения для компаратора (точность, я так думаю, необходима до десятых долей милливольта), причём само значение напряжения может быть и 2, и 2.5 вольта... неважно, ибо измеряется длительность периода (заполнением счётчика на частоте 8 MHz), и главное чтобы оно не плавало.

так вот, опорное... как его сделать лучше, да ещё и с такой точностью?
я думал за вариант ЦАП + повторитель на операционнике... но что-то много деталей.

посоветуйте что-то, или ткните в хорошую и проверенную схему

[EvgenyNik]

junoSynthesizer, я не считаю ваш метод неточным, т.к. я даже с ним не знаком. Вы привели только результат.
Давайте, я посчитаю по-своему:
Пусть будет 4.000кГц, т.е. период 250мкс.
Будем считать для 15 периодов, т.е. для интервала 3.750мс.
Интервал дискретизации периода на 8МГц равен на 125нс.
Таким образом, мы получим 30000 отсчетов +/- 1 и это в самом лучшем случае!
29999 отсчетов соотвествуют интервалу 0.003749875с. Возьмём обратную величину и помножим на 15 - получаем 4000.133 Гц.
30001 отсчетов это 0,003750125с, из чего вычислиться частота 3999,866 Гц.
При таком подходе на частоте 4кГц грубо имеем точность 0.15 Гц.
А как Вы получили 0.0426 Hz ?

[rx3apf]

junoSynthesizer, я не считаю ваш метод неточным, т.к. я даже с ним не знаком. Вы привели только результат.
Давайте, я посчитаю по-своему:

Угу, так и получается. Нужна лучшая точность - надо увеличивать частоту опорника. Или делать интерполятор (преобразовывать дельту фазы в напряжение, и измерять его с помощью ADC - как самый простой вариант) - два порядка разом можно прибавить, но, боюсь, вот тут-то дрейф порога, шумы и прочее скажутся. Впрочем, для таких частот можно попробовать делать преобразование и на каждом периоде...

2junoSynthesizer - протонный магнитометр делаем ?

Сообщение отредактировал rx3apf - May 4 2007, 01:02

[junoSynthesizer]

2junoSynthesizer - протонный магнитометр делаем ?

абсолютно верно =)
а вы имеете опыт изготовления оного? =)


а по поводу "как я получил"... я просто прикинул... теперь вижу, что прикинул не совсем точно =)
что ж, опора у меня максимум получается 16 МГц (атмега16)... получается, в грубом приближении, улучшение точности вдвое (0.15/2 = 0.075), если увеличить ещё вдвое вышеописанными методами (гестерезис) - то, думаю, получится относительно приемлемый результат... ваши мнения?

[rx3apf]

абсолютно верно =)

а вы имеете опыт изготовления оного? =)

Нет, к сожалению. Любопытно было, но и только. Обычный-то импульсный металлоискатель сколько уж валяется недоделанный...
На эту тему (если интересно) свеженькая практическая конструкция в майском Circuit Cellar за этот год.

а по поводу "как я получил"... я просто прикинул... теперь вижу, что прикинул не совсем точно =)
что ж, опора у меня максимум получается 16 МГц (атмега16)... получается, в грубом приближении, улучшение точности вдвое (0.15/2 = 0.075), если увеличить ещё вдвое вышеописанными методами (гестерезис) - то, думаю, получится относительно приемлемый результат... ваши мнения?

Попробовать стоит. Да, а 10 mV - это с сенсора или с усилителя ? Если с сенсора, то надо бы разгонять малошумящим усилителем, причем с селективными цепями, а не подавать сразу на компаратор. В порядке бреда - добавить перестраиваемый активный фильтр, подстраивая его под текущую частоту отклика. Хотя, в общем-то, десятые Hz - это более чем приличная чувствительность. Речь-то о самоделке "для души" или о попытке сделать действительно серьезный прибор для промышленного воспроизводства ?