Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Способы компенсации постоянной составляющей
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
Страницы: 1, 2, 3
smk
Цитата(Меджикивис @ Aug 30 2012, 21:34) *
Если в конструкции можно где-нибудь взять синхроимпульс к полезному сигналу, то возможен гораздо более простой и эффективный путь.
Берем обычный аналоговый ключ, и при помощи его подключаем накопительную емкость к выходу в промежутках между импульсами полезного сигнала. Таким образом получаем на конденсаторе чистый опорный уровень с автоматически учтенным дрейфом.
Тут уже много раз возвращались к этой мысли; не знаю, чем Вас она не удовлетворяет.

Нету синхроимпульса? Но его же можно "изготовить". Берем обычный ФВЧ, фильтруем им импульсы сигнала, усиливаем в 5 .. 10 раз, пропускаем через компаратор, потом на задержку в полпериода, потом на одновибратор - и на управление аналоговым ключом.

Синхроимпульс есть. Идею понял. Спасибо. Правда остается вопрос как быстро (за 1 мС) перезарядить емкость и продержать неизменным заряд следующие 39 мС.
Plain
Цитата(smk @ Aug 31 2012, 06:59) *
Синхроимпульс есть.

Приплыли. Задача для какой-нибудь копеечной LF398, к чему было тянуть с этой тайной аж четыре страницы.
Меджикивис
Цитата(smk @ Aug 31 2012, 07:59) *
остается вопрос как быстро (за 1 мС) перезарядить емкость и продержать неизменным заряд следующие 39 мС.
На этот вопрос ответ довольно тривиален. Пропускаем выход через отдельный повторитель с низким выходным сопротивлением. Берем ключ от Analog Devices (у них есть весьма хорошие, с сопротивлением в омы), берем керамическую емкость из расчета получившегося общего сопротивления, и берем с нее повторитель на ОУ с полевым входом. Всё... Продержит гораздо больше 40 мС.

smk
Цитата(Plain @ Aug 31 2012, 08:02) *
Приплыли. Задача для какой-нибудь копеечной LF398, к чему было тянуть с этой тайной аж четыре страницы.

Вкусно, но видит глаз да зуб не ймет.
Вариант заполучить вроде бы есть. Даташит посмотрел, хотелось бы совет или проверенную схемку для мого случая т.к. ранее такого в руках не держал.
VCO
Цитата(smk @ Aug 30 2012, 20:00) *
Теперь очень интересует ФВЧ, который при входном сигнале, колоколе в плюсовую сторону сформирует на выходе тоже колокол в плюсовую сторону относительно нуля, а не симметрично. Есть такие?

Нет таких, и быть не может... А в чём проблемы ниже нуля?
smk
Цитата(VCO @ Aug 31 2012, 09:48) *
Нет таких, и быть не может... А в чём проблемы ниже нуля?

Да вобщемто уже и нет проблемы. А вообще то из-за того, что АЦП там не меряет.
ViKo
Цитата(smk @ Aug 31 2012, 10:55) *
А вообще то из-за того, что АЦП там не меряет.

Поднимите. Писали же уже.
MrYuran
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Всех делов. Заодно, можно не париться со смещением опера.
Tanya
Цитата(MrYuran @ Aug 31 2012, 13:00) *
Всех делов. Заодно, можно не париться со смещением опера.

Хорошая опора + хороший делитель... высокоомный.
А откуда Вы знаете, как устроен АЦП у ТС ?
MrYuran
Цитата(Tanya @ Aug 31 2012, 13:18) *
А откуда Вы знаете, как устроен АЦП у ТС ?

Как бы ни было устроено, а обычно они от нуля не меряют.
Так что по любому придется подставку делать.

Подставка на входе - середина опоры, деленная на Ку
Plain
Цитата(smk @ Aug 31 2012, 09:46) *
Даташит посмотрел, хотелось бы совет или проверенную схемку для мого случая

Случай самый обычный, какой тут ещё может быть совет, а тем более схема, когда в ней всего две детали.

Входов строба у неё обеих полярностей, так что Вам остаётся только нормировать свой синхроимпульс по фазе относительно сигнала и длине, что элементарно делается RC-цепями и обычными логическими элементами.
Tanya
Цитата(MrYuran @ Aug 31 2012, 13:39) *
Подставка на входе - середина опоры, деленная на Ку

Это плохо - еще два точных резистора...
ТС же хочется (я так думаю...) растянуть весь импульс почти на весь диапазон.
А Вы еще предлагаете два раза измерять... параллельно. А ведь можно последовательно...
Чуть сдвинуть только полочку, на которой эти пички...
MrYuran
Цитата(Tanya @ Aug 31 2012, 14:13) *
Это плохо - еще два точных резистора...

Не надо там никакой точности.
На выходе имеем два сигнала - полезный на подставке и собственно подставка. Остается вычесть.
Вторым каналом можно мерить в промжутках между импульсами, тем более если есть синхронизация.
С УВХ тоже интересно, но при одном условии: если АЦП умеет мерить от нуля и если забить на смещения усилителей и того же УВХ. А это могут быть десятки мВ.
Tanya
Цитата(MrYuran @ Aug 31 2012, 14:42) *
Не надо там никакой точности.
если АЦП умеет мерить от нуля и если забить на смещения усилителей и того же УВХ. А это могут быть десятки мВ.

Об этом нужно спросить у ТС.
Он сам бы должен был бы... из вежливости. Хотя бы.
smk
Цитата(MrYuran @ Aug 31 2012, 13:42) *
Не надо там никакой точности.
На выходе имеем два сигнала - полезный на подставке и собственно подставка. Остается вычесть.
Вторым каналом можно мерить в промжутках между импульсами, тем более если есть синхронизация.
С УВХ тоже интересно, но при одном условии: если АЦП умеет мерить от нуля и если забить на смещения усилителей и того же УВХ. А это могут быть десятки мВ.

С удовольствием проявлю вежливость. АЦП мерить от нуля умеет. STM32F207 его фамилия. Смещение решается путем применения OP07C (150 мкВ максимум, как я помню, если верить даташиту). LF398 в наших пенатах только под заказ. Завтра еду на базар поохотиться, может найду парочку их или 1100СК2.
Herz
УВХ, смею предположить, не решает вопрос впрямую. Хотя, если устраивает значение постоянной составляющей непосредственно перед импульсом, то поможет.
smk
Цитата(Herz @ Sep 1 2012, 00:10) *
УВХ, смею предположить, не решает вопрос впрямую. Хотя, если устраивает значение постоянной составляющей непосредственно перед импульсом, то поможет.

Хочу на практике проверить. Если на деле постоянка в сигнале не выйдет за 3 - 4 мВ, то устроит полностью. Решение с процессором и ЦАП на сегодня способно дать разрешение в десятые милливольта. Наводки 50 Гц и прочий шум тоже портят жизнь. С ними еще бороться, но подозреваю, что их большая часть прямое следствие несовершенства опытной установки (длинные провода, плохая земля).
MrYuran
Цитата(smk @ Aug 31 2012, 20:56) *
LF398 в наших пенатах только под заказ. Завтра еду на базар поохотиться, может найду парочку их или 1100СК2.

Первая дает 2-10 мВ смещения, вторая - 10-40.
Усилитель умножит на три.
Это ж застрелиться.
Herz
Цитата(MrYuran @ Sep 1 2012, 10:54) *
Первая дает 2-10 мВ смещения, вторая - 10-40.
Усилитель умножит на три.
Это ж застрелиться.

Или отрегулировать.
smk
Купил 1100СК2. А что там про 10-40 мВ? Это реальное практическое значение? Мне нужно чтобы она брала образец за 0,1...0,3 мС и держала его неизменным 40 мС. Разница в 10 мВ конечно плохо, но 40 мВ вообще не приемлемо. Все умножители выкинул. Фильтрация - удаление постоянки - усиление.
Меджикивис
А Вы запоминаете на конденсаторе все 16 вольт? Конечно разряд за 40 мС будет заметный.
Подоприте 14 вольт потенциометром, а оставшиеся 2 вольта - на конденсатре. Или даже еще меньше. Если схема умеет запоминать знакопеременный сигнал, то можно подпереть все 16V и пусть компенсирует только дрейф.

smk
Сейчас относительно нуля 4,5 В, но датчик включен между +12В и -12В без привязки к общему проводу. Боюсь что это еще один источник наводок и помех.
Меджикивис
Цитата(smk @ Sep 2 2012, 10:46) *
Сейчас относительно нуля 4,5 В, но датчик включен между +12В и -12В без привязки к общему проводу. Боюсь что это еще один источник наводок и помех.

Запитайте потенциометр от тех же самых +12В и -12В, и тогда их нестабильность скомпенсируется.
Tanya
Цитата(Меджикивис @ Sep 2 2012, 11:22) *
Запитайте потенциометр от тех же самых +12В и -12В, и тогда их нестабильность скомпенсируется.

Хочу обратить внимание не некоторые числа...
ТС хочет измерить 10 милливольт 12-разрядным АЦП. Даже для 10-разрядного один квант будет около 10 микровольт.
Исходный уровень сигнала - около 10 вольт. Таким образом получается, что подпорку (подставку... компенсацию) нужно держать с точностью 1 ppm. И потенциометр должен быть...
Меджикивис
Вообще-то хочет измерить не 10 mV, а 100, как сказано в первом посте.

Цитата(smk @ Sep 1 2012, 13:15) *
Мне нужно чтобы она брала образец за 0,1...0,3 мС


А зачем такое короткое время? Я понимаю, Вы хотите, чтобы конденсатор не захватил хвост вашего колокола. Но это совершенно не важно)))
Не важно, когда заряд начнется. Важно, когда он закончится, при каком потенциале.
Так что, можете начать заряд несколько раньше, из расчета чтобы захваченный остаток сигнала был порядка величины дрейфа за период.
А закончить его и отрубить от выхода точно посередине между импульсами - вот напряжение именно этой точки конденсатор и сохранит.

smk
Цитата(Меджикивис @ Sep 2 2012, 14:21) *
Вообще-то хочет измерить не 10 mV, а 100, как сказано в первом посте.



А зачем такое короткое время? Я понимаю, Вы хотите, чтобы конденсатор не захватил хвост вашего колокола. Но это совершенно не важно)))
Не важно, когда заряд начнется. Важно, когда он закончится, при каком потенциале.
Так что, можете начать заряд несколько раньше, из расчета чтобы захваченный остаток сигнала был порядка величины дрейфа за период.
А закончить его и отрубить от выхода точно посередине между импульсами - вот напряжение именно этой точки конденсатор и сохранит.

Идею понял. Но там синхроимпульс приходит примерно за 2-3 мс до колокола. На счет АЦП, то мерять я буду уже после удаления постоянки и усиления до уровня в вольты. Вот по этому и очень важно убрать постоянку чтобы ее не усиливать.
Меджикивис
Цитата(smk @ Sep 2 2012, 17:45) *
там синхроимпульс приходит примерно за 2-3 мс до колокола.

Организовать задержку на нужное время. Два одновибратора друг за другом: сначала - время задержки, а потом импульс заряда заданной длительности. Особой сложности не предвижу.

Кстати, при таком раскладе, выгоднее замерять постоянку не посередине, а непосредственно перед синхроимпульсом (запускающим датчик, как я догадываюсь).
smk
Синхроимпульс указывает на начало нового цикла измерений. Вот кстати еще вопрос что лучше: два термозависимых одновибратора или один кварцованный контроллер скажем STM8S003. Если окажется, что остаточная постоянка у 1100СК2 более 10 мВ (скажем разница после запоминания между опорным на TL431 и выходом), то решение с ЦАП будет вне конкуренции.
Меджикивис
Цитата(smk @ Sep 2 2012, 20:09) *
Синхроимпульс указывает на начало нового цикла измерений. Вот кстати еще вопрос что лучше: два термозависимых одновибратора или один кварцованный контроллер скажем STM8S003.

Это зависит от того, какая часть периода (в процентах) свободна для измерения постоянки. Если точка измерения сместится со своего идеального положения процентов на 10 - чем это грозит? Если ни чем особенным (лишь бы не наехала на следующий синхроимпульс или на колокол), то я бы сделал на 155ЛА3 (или на 561ЛА7, если с уровнями будет удобнее).

уточнение:
Надеюсь, Вы поняли, что я имею ввиду запуск одновибратора синхроимпульсом, ожидание, пока колокол закончится, а потом уже измерение постоянки, в конце периода, перед следующим запуском.

Цитата(smk @ Sep 2 2012, 20:09) *
Если окажется, что остаточная постоянка у 1100СК2 более 10 мВ (скажем разница после запоминания между опорным на TL431 и выходом), то решение с ЦАП будет вне конкуренции.
Дополнительный АЦП+ЦАП - это конечно некоторый огород, но работать может совсем неплохо.
Но можно еще попробовать "на рассыпухе", как я упоминал раньше - два повторителя на операционниках и аналоговый ключ. Я работал с ключами ADG436 - очень хорошие впечатления об их прецизионности.
(правда режим был другой, не на накопительный конденсатор).




proxi
Цитата(smk @ Aug 27 2012, 14:28) *
Нужно мерять сигнал (колокол) амплитудой 0...100 мВ на фоне постоянной составляющей +16 В. Постоянная медленно дрейфует туда-сюда в небольших пределах и нужно непрерывно ее отслеживать. Как можно устроить ее следящую компенсацию? Е еще попутно вопрос. На вход диф.усилителя с к=3 (собственно им пытаюсь компенсировать) подаю постоянное с потенциометра - все нормально (не считая дрейфа). Как только пробую компенсационную составляющую подать с выхода ОУ - на выходе диф.усилителя ерунда полная хотя постоянная составляющая та же что и была на потенциометре. Как это можно объяснить? Спасибо.

дык хотя бы типо такого, питание двухполярное походу...
Меджикивис
Цитата(proxi @ Sep 3 2012, 20:07) *
дык хотя бы типо такого, питание двухполярное походу...
походу подобные варианты уже обсуждены на предыдущих страницах.

proxi
Цитата(Меджикивис @ Sep 3 2012, 19:51) *
походу подобные варианты уже обсуждены на предыдущих страницах.

и что, не нравится? не работает?
ЗЫ. пробежался конкретно такого не нашел. Идеологически похоже с АЦП , но АЦП есть АЦП ИМХО ОУ коректнее, за сим удаляюсь тревожить больше не намерен.
ViKo
Цитата(proxi @ Sep 3 2012, 20:07) *
и что, не нравится? не работает?
ЗЫ. пробежался конкретно такого не нашел. Идеологически похоже с АЦП , но АЦП есть АЦП ИМХО ОУ коректнее, за сим удаляюсь тревожить больше не намерен.

Такого, как у Вас, нет. Но... не работает. Проверил в LTspice.
proxi
Цитата(ViKo @ Sep 3 2012, 20:57) *
Такого, как у Вас, нет. Но... не работает. Проверил в LTspice.

Wow congratulation santa2.gif
Nights When The Moon Comes Too Close
http://www.beatport.com/track/nights-when-...inal-mix/903616
ViKo
Работает вот такая схема. Слегка подправленная, от proxi. Правда, я не вижу преимуществ, как и у многих других, здесь предложенных, по сравнению с ФВЧ.
VCO
Цитата(ViKo @ Sep 4 2012, 06:47) *
Работает вот такая схема. Слегка подправленная, от proxi. Правда, я не вижу преимуществ, как и у многих других, здесь предложенных, по сравнению с ФВЧ.

Здесь, как я понимаю, у ТС две основные проблемы с ФВЧ состоят в наличии дрейфа постоянной составляющей и в нежелании работать с переменным сигналом, поэтому вместо того, чтобы фильтровать колокол, а затем сажать его на постоянную подставку куда рациональнее убрать её с учётом дрейфа. Идеальным было бы решение цифровой фильтрации, если бы не нужна была только "верхушка айсберга", измеренная с минимальными искажениями и оптимальным разрешением. В случае аналогового ФВЧ существует опасность искажения колокола. Хотя, пробовать надо...
ViKo
Вот результат симуляции показанной выше схемы. Не колокол, но это не важно. Имеется то же смещение из-за вычитания постоянной составляющей. Чтобы избавиться от нее, нужны схемы привязки уровня, о которых уже говорилось.
Tanya
Цитата(ViKo @ Sep 4 2012, 08:25) *
Вот результат симуляции показанной выше схемы. Не колокол, но это не важно. Имеется то же смещение из-за вычитания постоянной составляющей. Чтобы избавиться от нее, нужны схемы привязки уровня, о которых уже говорилось.


А теперь... сделайте уровень - 16 вольт, а сигнал - 10 милливольт. Лучше - меандр.
И внимательно смотрим на полочку - 12-разрядным АЦП.
ViKo
А то, что предложил proxi, называется фазовый фильтр. У него усиление постоянное 1. А фаза меняется от 0 до -180 градусов.
А на ОУ можно сделать ФВЧ второго порядка, который подавит НЧ намного эффективнее.

Цитата(Tanya @ Sep 4 2012, 08:00) *
А теперь... сделайте уровень - 16 вольт, а сигнал - 10 милливольт. Лучше - меандр.
И внимательно смотрим на полочку - 12-разрядным АЦП.

Не понял идеи. Приподнял сигнал на 4V, больше питание ОУ не даст. Что особенное мы должны там увидеть? ФВЧ...
Tanya
Цитата(ViKo @ Sep 4 2012, 09:08) *
Не понял идеи. Приподнял сигнал на 4V, больше питание ОУ не даст. Что особенное мы должны там увидеть? ФВЧ...

То, о чем написано в 74 посте. Но и при 4 вольтах должно быть видно.
ViKo
Цитата(Tanya @ Sep 2 2012, 13:33) *
ТС хочет измерить 10 милливольт 12-разрядным АЦП. Даже для 10-разрядного один квант будет около 10 микровольт.
Исходный уровень сигнала - около 10 вольт. Таким образом получается, что подпорку (подставку... компенсацию) нужно держать с точностью 1 ppm. И потенциометр должен быть...

После ФВЧ подставка равна нулю. Можно сделать качественный фильтр (высокого порядка), который подавит медленные дрейфы напрочь, и оставит полезный сигнал неизменным. Дальше остается сместить сигнал в диапазон работы АЦП. Там желателен ОУ с малым дрейфом смещения, подстроечник многооборотный тоже можно. Это постоянное смещение не имеет никакого отношения ко входному сигналу и способу его выделения. (Имеет, именно к способу... вот потому и надо перед АЦП поставить усилитель). АЦП и сам дрейфует, и опорное напряжение, и т.п. Так ведь и сигнал можно подать уже усиленный.

Цитата(VCO @ Sep 4 2012, 07:15) *
и в нежелании работать с переменным сигналом...

Большая часть предложенных схем так или иначе (в аналоге или цифре) превращает сигнал в чисто переменный. Желание ТС мне не понятно. Если оно есть. sm.gif
smk
Цитата(ViKo @ Sep 4 2012, 07:32) *
Дальше остается сместить сигнал в диапазон работы АЦП. Там желателен ОУ с малым дрейфом смещения, ...

Желание ТС мне не понятно. Если оно есть. sm.gif

Так и поступаю. Про желания не пойму о чем речь.

Сейчас проблема в другом. Попытался сделать ФНЧ + ФВЧ. ФНЧ работает и к нему претензий нет. Проблема появилась именно на этапе подключения ФВЧ. На выходе ерунда какая-то. Генератором проверил, все красиво как и задумывал. Собственно вопрос а какой спектральный состав будет у колокола с длительностью 4 мсек и повторением с частотой 25 Гц ?

Попытался просимулировать - вывод такой: ФВЧ искажает форму и как это отразится на результатах измерения еще вопрос.

Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Tanya
Цитата(ViKo @ Sep 4 2012, 09:32) *
После ФВЧ подставка равна нулю.

С какой точностью - вот в чем вопрос. To be, or not to be...
ViKo
Цитата(Tanya @ Sep 4 2012, 10:00) *
С какой точностью - вот в чем вопрос. To be, or not to be...

С нужной. Определяет качество фильтра. Если полосы полезного сигнала и помехи отличаются, а в данном случае так и есть, то отфильтровать одно от другого можно с любой точностью. Кстати, выше показанную схему легким движением руки можно превратить в усилитель x100. А у AD8610 еще и ножки коррекции нуля имеются.
С другой стороны, ошибки подставки дальше фильтруются цифровым фильтром.
upd. С третьей стороны, медленные смещения добавятся как к верхушке колокола, так и к основанию его. Вычесть из первого второе - вот и полный размах колокола. Уже было написано давно.

Цитата(smk @ Sep 4 2012, 09:43) *
Попытался просимулировать - вывод такой: ФВЧ искажает форму и как это отразится на результатах измерения еще вопрос.

У Вас ФНЧ не пропускает нужных высоких частот.
Tanya
Цитата(ViKo @ Sep 4 2012, 11:31) *
С нужной.

ДеМонстрируйте.
Демонстрируйте.
Herz
Цитата(ViKo @ Sep 4 2012, 10:31) *
С нужной. Определяет качество фильтра. Если полосы полезного сигнала и помехи отличаются, а в данном случае так и есть, то отфильтровать одно от другого можно с любой точностью.

Сильно. Для этого, наверное, нужен фильтр с любым качеством. rolleyes.gif
ViKo
Цитата(Tanya @ Sep 4 2012, 11:04) *
ДеМонстрируйте.
Демонстрируйте.

На сколько децибел желаете подавить частоту 0.1 Hertz относительно 100 Hertz?

Цитата(Herz @ Sep 4 2012, 11:29) *
Сильно. Для этого, наверное, нужен фильтр с любым качеством. rolleyes.gif

Не угадали! fman.gif
Tanya
Цитата(ViKo @ Sep 4 2012, 12:50) *
На сколько децибел желаете подавить частоту 0.1 Hertz относительно 100 Hertz?

На 140. А почему 0.1? Давайте... давите... 10.
ViKo
Цитата(Tanya @ Sep 4 2012, 11:56) *
На 140. А почему 0.1? Давайте... давите... 10.

Не дам, постоянная времени больше секунды, было написано...
Имеем примерно 10 октав, фильтр 4-го порядка, что на схеме smk, давит 24 dB/oct, итого 240 dB. Ну, там переходные области, туда-сюда... но ваши требования будут выполнены.
smk
Цитата(ViKo @ Sep 4 2012, 09:31) *
У Вас ФНЧ не пропускает нужных высоких частот.

С генератора все что задумано пропускает. Может задумано не верно. Полоса получилась 250 Гц +/- 50 Гц по уровню примерно 3 Дб
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.