Слежение за резонансной частотой и фазой измеряемого объекта ФАПЧем, Поделитесь добрым советом Опции

[stoker]

Есть сигнал - синус, который выходит с ЦАПа (выход DDS), подаётся на объект(на основе кварца), далее на выходе из объекта сигнал нормируется, фильтруется и оцифровывается. Резонанс каждого объекта имеет разброс в широком диапазоне частот от 30КГц до 1Мгц. При нахождении резонанса объекта, включается ФАПЧ и следит за резонансной частотой объекта. При этом выдаёт 2 параметра текущая частота и фаза объекта во времени, а объект тем временем, подвергается всякого рода внешним воздействиям. Ширина полосы изменения резонансной частоты не более 50-100Гц. В аналоге никаких математических преобразований не делаю, работаю полностью с цифрой. Из аппаратной части имею: DSP, FPGA, DAC, ADC. DDS реализован в ПЛИС, разрешение по частоте – 2,3мГц, но при реализации ФАПЧ возникли вопросы.
Как оптимально можно реализовать цифровой ФАПЧ, а именно фазовый детектор сигнала приходящего с АЦП и цифрового, с выхода DDS, используя премудрости ЦОС? Есть ли смысл работать полностью с аналитическим сигналом, реализовывать FFT? Какие блоки стоит использовать в FPGA, а что поручить DSP? В ЦОСе серьёзно я только начинаю разбираться, так что не пинайте.

[DS]

Ну статьи то в журналах они читают.
В документации, что я Вам послал, ясно написано что полоса системы по -3 Дб - 300 гц при 10 000 добротности вилки. А у Вас будет - от силы 3 герца, если вилку хорошо угробите клеем - 30 герц, но с соответствующим увеличением шумов. В этом принципиальное отличие работающей системы от самодельной. У нас в не зависимости от добротности камертона время реакции системы меньше 1 мс. Соответственно, ТF уж никак не скажешь, что инертен.

Для работы с зондом полоса гораздо важнее, чем даже для кантилевера, поскольку при запаздывании системы обратной связи сила возрастает по 6 степени от ошибки. И одной лишней пылинки достаточно, чтобы обломить кончик зонда.

Я ведь поэтому и спрашивал, что Вы читали по данному вопросу - подход "и так все ясно" стоит Вам примерно двух порядков по быстродействию датчика. Ну и, наверное, по чувствительности, что - нибудь около порядка - полутора.

При сканировании в нормальном режиме собственная частота вилки меняется на 0.3 - 1 гц. Если больше, то силы возникают такие, что ломают зонд. Если Вы работаете не в режиме SNOM, то безграмотный заказчик может и не заметить поломанный зонд, но если в этом режиме, то счетчик фотонов зашкалит просто. Вы понимате, что усилие слома острия около микроньютона ?

[stoker]

Ну статьи то в журналах они читают.
В документации, что я Вам послал, ясно написано что полоса системы по -3 Дб - 300 гц при 10 000 добротности вилки. А у Вас будет - от силы 3 герца, если вилку хорошо угробите клеем - 30 герц, но с соответствующим увеличением шумов. В этом принципиальное отличие работающей системы от самодельной. У нас в не зависимости от добротности камертона время реакции системы меньше 1 мс. Соответственно, ТF уж никак не скажешь, что инертен.

Чувствуется более глубокое понимание и многолетний опыт в данной области. Все больше и больше волосы поднимаются... У вас случаем есть статейки из тех журналов? Не совсем понял интерпретацию цифр про вилку и полосу частот системы. Да, если бы "они" бы читали статьи, я бы не делал такую задачу "в лоб".

Для работы с зондом полоса гораздо важнее, чем даже для кантилевера, поскольку при запаздывании системы обратной связи сила возрастает по 6 степени от ошибки. И одной лишней пылинки достаточно, чтобы обломить кончик зонда.

А какой порядок значения реакции системы должен быть? Есть что нибудь вроде статей по этому поводу?

Я ведь поэтому и спрашивал, что Вы читали по данному вопросу - подход "и так все ясно" стоит Вам примерно двух порядков по быстродействию датчика. Ну и, наверное, по чувствительности, что - нибудь около порядка - полутора.

Значит, если я правильно понимаю - основную задачу нужно решать в аналоге?

При сканировании в нормальном режиме собственная частота вилки меняется на 0.3 - 1 гц. Если больше, то силы возникают такие, что ломают зонд. Если Вы работаете не в режиме SNOM, то безграмотный заказчик может и не заметить поломанный зонд, но если в этом режиме, то счетчик фотонов зашкалит просто. Вы понимате, что усилие слома острия около микроньютона ?

А разве мы работаем в контакте? Датчик вроде как должен чувствовать атомное взаимодействие на расстоянии. Если не ошибаюсь, изменение частоты на 1 Гц эквивалентоно набегу фазы в 0.0110град? Тагда я конечно все поломаю...

Сообщение отредактировал stoker - Oct 15 2007, 21:42