Стабилизация амплитуды синусоидального генератора Опции

[Konrad]

Приветствую участников.

Я разрабатываю электронику для волнового твердотельного гироскопа с емкостными датчиками, с которых нужно снимать сигнал. Номинальное значение емкости - 30 пФ, относительно которого емкость меняется с частотой 2 кГц, на тысячные доли пикофарада.

Изначально выделять полезный сигнал предполагалось по такой схеме:
http://guarda.ru/capacity/14/txt6.jpg

Ясно, что для нее нужен генератор со стабильной частотой и амплитудой, и я попытался такой сделать. Схему выложу, если кому-то будет интересно, а пока скажу коротко в трех словах:

я сделал генератор синусоидального напряжения 7В, 250кГц. Со стабильностью частоты полный порядок-она задается микроконтроллером, а вот амплитуда хотя и стабилизируется интегратором, интегрирующим разницу между действующим значением и опорным напряжением, оказалась недостаточно стабильной - выходной каскад на AD826 сильно шумит (разброс амплитуд в соседних периодах может достигать десятков милливольт) и шум полностью поглощает полезный сигнал, составляющий десятки-сотни микровольт

Сейчас я временно сделал мостовую схему, которая использует диф. включение двух емкостных датчиков и не чувствительна к колебаниям амплитуды. С ней все хорошо, но использование второго датчика нарушает концепцию устройства в целом.

Короче, вопрос:
У кого-нибудь есть опыт получения стабильного переменного напряжения для возбуждения емкостных датчиков? Насколько это реально, если требуется чувствовать изменение емкости 0.001пФ при номинале 30пФ?

PS Мой предшественник собирался возбуждать датчик с помощью 74LVC1G125 прямоугольным напряжением 10МГц, питая буфер напряжением 4.5В от LTC6655 через LC фильтр. Но у меня задача использовать отечественные радиационностойкие элементы

Сообщение отредактировал Konrad - Dec 6 2017, 09:31

[Lmx2315]

Может, стоит попробовать прямой цифровой синтез сигнала, т.е. из таблицы выдавать в ЦАП значения, после ЦАП поставить ФНЧ, чтобы срезать ступеньки?

..и какой вы ожидаете Сигнал/шум у вашего цифрового синтеза? Человеку надо - считай 120 Дб . в полосе 2 кгц .
Мне почему-то кажется , что цифра заоблачная, поправьте меня если я не прав.

[novikovfb]

..и какой вы ожидаете Сигнал/шум у вашего цифрового синтеза? Человеку надо - считай 120 Дб . в полосе 2 кгц .
Мне почему-то кажется , что цифра заоблачная, поправьте меня если я не прав.

Например, AD5541 имеет спектральную плотность шума 11 нВ/корень(Гц). В полосе 2 кГц это будет 0,5 мкВ.

Сообщение отредактировал novikovfb - Dec 8 2017, 10:48

[khach]

ОС стабилизации по амплитуде привнесет свои собственные шумы в сигнал, обычно весьма низкочастотные. Поэтому для малошумящих применений лучше сделать второй измерительный канал и измерять амплитуду сигнала возбуждения и на нее нормировать сигнал с измерительного канала. Жалко что микросхемы прямого синтеза типа AD9833 применить скорее всего нельзя по ТЗ.

[novikovfb]

ОС стабилизации по амплитуде привнесет свои собственные шумы в сигнал, обычно весьма низкочастотные. Поэтому для малошумящих применений лучше сделать второй измерительный канал и измерять амплитуду сигнала возбуждения и на нее нормировать сигнал с измерительного канала. Жалко что микросхемы прямого синтеза типа AD9833 применить скорее всего нельзя по ТЗ.

Никто не мешает сделать на рассыпухе, 16 разрядные ЦАП с военной приемкой вполне реальны, ПЗУ - тоже.

[_Vova]

Не знаю на сколько это возможно в данном случае, наличие опорного конденсатора,должно убрать проблемы стабильности частоты и амплитуды

[bravissimo]

Может, стоит попробовать прямой цифровой синтез сигнала, т.е. из таблицы выдавать в ЦАП значения, после ЦАП поставить ФНЧ, чтобы срезать ступеньки?

А насколько чистый спектр синуса д.б. для таких замеров?
И кстати, у Вас случаем нет еще емкости в дифпару измеряемой?