Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Стабильность LC-генератора
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
AlexFTF
Добрый день, коллеги!

В большинстве литературы пишут, что стабильность LC-генератора составляет порядка 0,01%, при этом не указывается, является ли она кратковременной или долговременной. Может кто нибудь прояснить какая это стабильность?
SmarTrunk
Частота будет уходить от температуры, от изменения геометрических размеров катушки, а также ТКН конденсатора. Для предотвращения этого можно компенсировать одно другим. Или специальные катушки, внатяг на керамическом каркасе. Будет зависимость частоты от напряжения питания, стабилизированное питание обязательно. Будет зависимость от нагрузки, обязательны буферные каскады. Потом, чем выше добротность, тем больше стабильность частоты (при решенных вышеперечисленных проблемах). На КВ-УКВ - большие катушки серебрёным проводом, выше - резонаторы: спиральные, коаксиальные, объемные...
Егоров
Долговременную стабильность в 0.1% уже можно считать хорошей.
Кратковременную можно подогнать с помощью термостата, стабилизатора питания и ряда конструктивных мер, которые описал SmarTrunk


тау
Цитата(AlexFTF @ May 26 2013, 04:29) *
Добрый день, коллеги!

В большинстве литературы пишут, что стабильность LC-генератора составляет порядка 0,01%, при этом не указывается, является ли она кратковременной или долговременной. Может кто нибудь прояснить какая это стабильность?


надо разобраться для начала - что такое "долговременная стабильность" - это параметры нестабильности частоты за 1 минуту? за 1 час ? за сутки? за месяц ? за год ?.
Пока этого не сделано , говорить о каких то процентах или их долях не имеет смысла, потому что величина этих процентов будет "гулять" в зависимости от выбранного интервала времени и очень сильно, на порядки. Даже при термостабилизации и компенсации ТКИ ТКЕ .
Можно с уверенность говорить что 0,01% за год на LC генераторе не удастся получить никогда.

Можно разговор на эту тему перевести в плоскость рассмотрения зависимости фазового шума от отстройки от несущей , это будет более предметный разговор на тему топика, т.к. нестабильность в единицах частоты - всего лишь интегральный параметр от кривой фазового шума.
Егоров
Цитата(тау @ May 26 2013, 14:09) *
Можно с уверенность говорить что 0,01% за год на LC генераторе не удастся получить никогда.

Угу, тоже так думаю.
Tanya
Цитата(Егоров @ May 26 2013, 19:00) *
Угу, тоже так думаю.

А я вот так не думаю. Почему-то. Попадался на глаза какой-то суперконденсатор - там что-то было невообразимое -
воздушный конденсатор на чем-то очень странном сделанный. Кварц или что-то в этом роде. Ситалл?
Ведь не зря такую штуку городили. Можно еще придумать катушку на подобном материале, покрытую платиной или золотом. Если еще вспомнить историю механических часов... Даже наручные часы укладываются сотую процента. Это при колебаниях температуры, давления и прочих там влияниях. А если механику термостатировать в инертной атмосфере при постоянном давлении, то...
Я вот поэтому против вашего (вас двоих) пессимизма протестую. Еще мой оптимизм греет формула с корнем. Она мне еще двойку обещает.
Егоров
Да, если ситаллами баловаться и серебром вожженным в специальную керамику и прочими хитростями, то стабильность повышается.
Но простой термокомпенсацией на стандартных конденсаторах и медной катушкой особо хороших результатов ждать не стоит. Эта проблема достаточно хорошо проработана технологами в 20-70гг прошлого века. Было у них время собрать статистику и поискать разные пути улучшения.
Стартер не пояснил что рассматривается - серийное изделие или рекордный по стабильности единичный LC-генератор.
Радиолюбители ухода 20-50Гц за 20 минут на 0.5-2 МГц добиваются относительно простыми методами. Может, и тут это годится, стоит погуглить статьи по ГПД лет 30 тому.
тау
Цитата(Tanya @ May 26 2013, 19:35) *
Я вот поэтому против вашего (вас двоих) пессимизма протестую. Еще мой оптимизм греет формула с корнем. Она мне еще двойку обещает.

Протест принят sm.gif
А кто его знает, может и впрямь, взять невообразимый конденсатор , из воздуха стекла и бетона, раскатать излишки платины в проволоку, намотать её. Приделать электромеханический коммутатор , выдернув самое ценное из механических наручных часов и.... получится для ТС желаемый стабильный (?) LC генератор, без современных излишеств на дешевых полупроводниках, сделанных, говорят из песка, которые теперь дешевле гвоздей. Красота требует определенных жертв, деньги значения не имеют.
Даешь рубиновые камни заместо силиконовых!
Plain
Цитата(AlexFTF @ May 26 2013, 04:29) *
В большинстве литературы пишут, что стабильность LC-генератора составляет порядка 0,01%, при этом не указывается, является ли она кратковременной или долговременной. Может кто нибудь прояснить какая это стабильность?

Очевидно, это большинство просто переписывает друг у друга этот абзац об одном конкретном генераторе.
AlexFTF
Всем спасибо! Конкретизирую вопрос. Но сначала предыстория.
Есть устройство состоящее из "Электронного блока" и емкостного датчика. Этот датчик является элементом колебательного контура (стоит вместо конденсатора). При изменении емкости (полный диапазон изменения около 0,16 пФ) возникает, соответственно, девиация частоты, которая впоследствии детектируется и на выходе мы получаем сигнал пропорциональный изменению емкости.
Полагаю, что для определения разрешающей способности данного метода необходимо знать величину фазового шума или кратковременную стабильность в интервале 10 секунд (примерное время эксперимента). В связи с этим и возник вопрос "О стабильности LC-генератора". Можно ли определить теоретически величину фазового шума или значение кратковременной стабильности?
Marto
А каково значение опорной частоты?
ledum
Цитата(AlexFTF @ May 27 2013, 06:21) *
Есть устройство состоящее из "Электронного блока" и емкостного датчика. ....При изменении емкости (полный диапазон изменения около 0,16 пФ)

Кгм,
Цитата
А может здесь надо всю систему менять ?

Эх, почти 30 лет назад у меня диплом был по релаксационной спектроскопии глубоких уровней (DLTS), с изготовлением установки, причем в конечном итоге зондом должен был являться луч электронного микроскопа "Кэмбридж" (но до этого я уже окончил и не досидел - у меня обходилось простыми проволочками) - там надо было за короткое время (1-100мс) отслеживать изменение емкости диодных структур на уровне 100ppm после импульса инжекции. Порядок изменения емкостей Ваш. Обычный синхронный детектор на 10МГц без проблем решал такую задачу. Там больше было проблем с термостатом минус 180 - +120 с точностью 0.1 градуса на образце.
Цитата( @ May 27 2013, 06:21) *
Можно ли определить теоретически величину фазового шума

Конечно, если Вам известны нагруженная добротность резонатора, коэффициент шума активного компонента в данной Вами схеме (очень не совпадает с Кш по справочнику, хотя коррелирует - из-за того, что активный компонент уже часто работает в режиме усилителя-ограничителя), мощность на резонаторе и частота среза фликкер-шума активного компонента (приходится мерять - ибо из сотен тысяч компонентов хватит пальцев двух рук пересчитать компоненты, у которых производитель дает реальные параметры AF (экспонента) и KF (коэффициент) модели Гуммеля-Пуна, отличные от дефолтных идеальных 1 и 0 соответственно), в общем, например http://www.ieee.li/pdf/essay/phase_noise_basics.pdf - стр 7. Формула Лисона называется. Но у Вас ИМХО, все-таки долговременная нестабильность, к фазовым шумам имеющая весьма далекое отношение.
Tanya
Цитата(AlexFTF @ May 27 2013, 07:21) *
Можно ли определить теоретически величину фазового шума или значение кратковременной стабильности?

А что Вам мешает экспериментально определить то, что Вам нужно? Берете стабильный конденсатор (воздушный, вакуумный...) и измеряете вариации за Ваши 10 секунд. Набираете статистику. Определяете ошибку.
Или?
ledum
Цитата(Tanya @ May 27 2013, 11:25) *
А что Вам мешает экспериментально определить то, что Вам нужно? Берете стабильный конденсатор (воздушный, вакуумный...) и измеряете вариации за Ваши 10 секунд. Набираете статистику. Определяете ошибку.
Или?

Не такие они уже и стабильные. Зато высокодобротные. Более того, температурный коэффициент в ту же сторону, что и у индуктивности. По тем же причинам - ТКЛР. Квадрат на площади, деленный на первую степень расстояния. Первая степень ТКЛР. У вакуумных группа ТКЕ где-то П75, т.е. 75ppm на градус. Воздушные переменники делаются из худших материалов и имеют ТКЕ П100-П200. У обычной бескаркасной индуктивности ТКИ П100 - П150, у накрученной внатяг при высокой температуре на керамику - П35-П50 (поэтому одной из самых ходовых серий ТКЕ конденсаторов на неперестраиваемых генераторах с такими катушками была керамика М47), у вожженной в хорошую керамику П10-П35.
Tanya
Цитата(ledum @ May 27 2013, 12:46) *
Не такие они уже и стабильные. Более того, температурный коэффициент в ту же сторону, что и у индуктивности. По тем же причинам - ТКЛР. Квадрат на площади, деленный на первую степень расстояния. Первая степень ТКЛР. У вакуумных группа ТКЕ где-то П75, т.е. 75ppm на градус. У обычной бескаркасной индуктивности ТКИ П100 - П150, у накрученной внатяг при высокой температуре на керамику - П35-П50, у вожженной в хорошую керамику П10-П35.

Я же не предлагала исследовать температурную стабильность... А у ТС где-то там уже есть индуктивность, данная ему в ощущениях... Ему нужно взять (сделать) имитатор его конденсатора и определить доверительный интервал его измерительной части. За время его измерений температура не должна изменяться - нужно подождать до установления равновесия, если что-то там нагревается при измерениях.
Можно взять какую-нибудь кварцевую пластинку с напылением.
Если я правильно понимаю ТС...
AlexFTF
Цитата(ledum @ May 27 2013, 13:44) *
Но у Вас ИМХО, все-таки долговременная нестабильность, к фазовым шумам имеющая весьма далекое отношение.


Совсем запутался... Поправьте меня если я не прав.. В книге Хоровиц и Хилл "Искусство схемотехники" пишется "Несколько лучше стабильность LC-генератора - порядка 0,01 % в течение разумного промежутка времени". Предположим что разумный промежуток времени это 10 секунд. Стабильность частоты есть отношение величины ухода частоты к её первоначальному значению. Пусть первоначальное значение частоты составляет 10 МГц, тогда величина ухода частоты составит 10 МГц * 0,0001 = 1 кГц. Значит частота несущей будет находится в диапазоне от 9,999 МГц до 10,001 МГц, т.е. она будет "плавать" в этом диапазоне частот? И если изменение емкости даст такую девиацию частоты которая будет меньше 1 кГц, то мы не сможем её различить?
ledum
Сможете. Для этого надо:
Нормальная катушка на керамике с добротностью хотя бы 300+
Хороший стабильный источник питания
Хорошая развязка, желательно общая база или общий затвор
Нормальная схема генератора. Здесь широкий выбор, но есть куча грабель в стабилизации амплитуды. Все-таки желателен ограничитель, отдельный от активного компонента. И схема типа Клаппа или Вакара.
ВЧ транзистор и питание повыше, Вольт 12-15, чтобы изменение параметров транзистора было никаким, по сравнению с остальными элементами схемы.
Засунуть генератор в пенопласт и заэкранировать большой коробкой.
Подождать минут 40 - час, пока устаканятся все режимы
Может что-то получится.
А потом глянуть на что-нибудь типа http://www.analog.com/en/analog-to-digital...ts/product.html или http://www.rlc-esr.ru/index.php?option=com...9&Itemid=82 и подумать - нафига этот генератор нужен.
Егоров
О. есть время, наконец.
10 секунд - да, это то время, где можно рассчитывать на 0.01% при аккуратном изготовлении генератора без экзотических материалов. И даже лучше.
Но узел нужно термоизолировать и подождать выбега минут 40-60.

Вообще-то при таких малых емкостях датчика можно посмотреть на два кварцевых генератора. Не очень уверен в абсолютных величинах, но частоту кварца можно емкостью немного менять и какова там разность частот получится оценить бы.
ledum
Цитата(Егоров @ May 27 2013, 14:06) *
Вообще-то при таких малых емкостях датчика можно посмотреть на два кварцевых генератора. Не очень уверен в абсолютных величинах, но частоту кварца можно емкостью немного менять и какова там разность частот получится оценить бы.

Давайте прикинем. ТС дал достаточно вроде данных. Смотрим приложение.
Для изменения частоты на 1кГц на 10МГц при изменении емкости на 0.16пФ имеем у него конденсатор на 800.12пФ, индуктивность 316нГн. Проверим - вроде правильно 10.000000 и 10.001000.
Берем типичный базарный кварц 10МГц (недавно обмерял) с эквивалентной индуктивностью схемы замещения lq=20мГн, емкостью cq=12.665... фемтоФарад. Пусть у нас будет схема на последовательном резонансе. Добавим 800.12пФ, потом, допустим, 800.28 - на 0.16пФ больше. частота будет в районе 10 000 079Гц. Изменение составит 0.016Гц. Надо иметь частотомер с точностью 11 цифр за секунду - какой-нибудь интерполирующий. Но. Генератор наш тоже должен быть неслабым - давать стабильность не хуже минус 10степени за время измерения. Боюсь, что это только навороченный термостат с такой же навороченной схемой.
Tanya
А почему ТС не рассматривает мостовые схемы. Раньше я думала, что мостовые схемы имеют много достоинств.
Мост + синхронный детектор?
AlexFTF
Цитата(ledum @ May 27 2013, 16:38) *
Может что-то получится.
А потом глянуть на что-нибудь типа http://www.analog.com/en/analog-to-digital...ts/product.html или http://www.rlc-esr.ru/index.php?option=com...9&Itemid=82 и подумать - нафига этот генератор нужен.


Т.е. в идеале минимальное изменение емкости которое можно будет зарегистрировать будет ограничиваться стабильностью LC-генератора? Рекомендуемые приборы хороши но мне нужно что бы время преобразования было меньше 1 мс.

Цитата(Tanya @ May 27 2013, 20:49) *
А почему ТС не рассматривает мостовые схемы. Раньше я думала, что мостовые схемы имеют много достоинств.
Мост + синхронный детектор?

Как раз мостовую схему и рассматриваю, но без СД sm.gif Мне нужно понять насколько мостовая схема будет лучше чем гетерогенная... Поэтому и спрашиваю про стабильность, поскольку как мне видится основное ограничение по разрешающей способности идет именно от стабильности частоты несущей.

А можно по подробней про схему "Мост+синхронный детектор"?
тау
Цитата(AlexFTF @ May 27 2013, 17:58) *
но мне нужно что бы время преобразования было меньше 1 мс.

тогда "долговременная стабильность" Вам не поможет, какая хорошая она ни была бы , основную угловую погрешность на таких малых интервалах времени будет определять фазовый шум.
др .словами - см картинку ( по вертикали среднеквадратическая ошибка частоты, по горизонтали - время (через логарифм) , короткие интервалы в самой левой части)
такая же примерно картинка и для простейшего LC генератора должна иметь место, только смещенная влево на оси времен.
Tanya
Цитата(AlexFTF @ May 27 2013, 17:58) *
А можно по подробней про схему "Мост+синхронный детектор"?

Тут надо многое учитывать... Так вот сразу не скажешь. Если можно все элементы моста компактно расположить вместе с предусилителем, тогда лучше. А мостовая схема - это просто мостовая схема. Во второй части моста могут быть резисторы (хорошие). Разбаланс моста усиливается и синхронно выпрямляется, например, аналоговым умножителем. Усредняется таким образом. Достоинство в том, что при измерении малых отклонений емкости напряжение и частота возбуждения мало влияют. Можно автокомпенсацию приделать с обратной связью, если есть управляемая емкость (конденсатор). Проблемы могут быть в неопределенности емкости предусилителя.
Plain
Цитата(ledum @ May 27 2013, 16:36) *
Для изменения частоты на 1кГц на 10МГц при изменении емкости на 0.16пФ имеем у него конденсатор на 800.12пФ

Вы немного ошиблись, реальную ёмкость датчика автор ни разу не назвал, и этот 1 кГц суть продолжающееся потаптывание вокруг всё тех же 0,01% из "большинства литературы".
ledum
Цитата(Plain @ May 27 2013, 19:17) *
Вы немного ошиблись, реальную ёмкость датчика автор ни разу не назвал, и этот 1 кГц суть продолжающееся потаптывание вокруг всё тех же 0,01% из "большинства литературы".

Само собой, не назвал, но чтобы прикинуть на пальцах возможность применения кварца было сделано некое предположение. Полагаю более-менее адекватное. Которое у ТС особых возражений не вызвало. И куча цифр после запятой в вычислениях ничего не значат - просто так удобнее контролировать ход вычислений. Здесь больше проблем то 10с, то 1мс. 1мс практически сделала невозможным использования обычных кварцев.
А что касается "большинства литературы" в виде ХиХ, то мне пришлось сидеть за нормальными несинтезаторными КВ приемниками с уходом под десяток Герц за полчаса на 10МГц. Т.е при определенной степени знаний везения кое-что может получиться. Если решить вопрос с некоторыми неопределенностями, в том числе и в метрологии
Белый дед
А не проще будет измерять емкость копеечными микросхемами, которые для этого и предназначены?
http://www.analog.com/ru/analog-to-digital...ital_Converters
AlexFTF
Что бы развеять разногласия sm.gif
емкость датчика 30 пФ
диапазон изменения 0,16 пФ

Что касается времени, то
10 секунд - это время эксперимента
1 мс - время преобразования
ledum
Я бы все-таки использовал, то что использовали мы - балансируемый мостик (симметрирующие трансы подачи и съема сигнала делали с объемным витком - для уменьшения влияния паразитных емкостей), ~10МГц и синхронный детектор. Так изменение и именно емкости, а не неизвестно чего, проще всего померять. Или Вы уверены, что у Вас идеальный конденсатор без активной составляющей? Хотя, возможно, Вы силой мысли можете разделить активную и реактивную составляющие - тогда синхронник Вам не нужен.
С методом частотомера Вы сразу попадаете на интерполятор - иначе за 1мс, скажем, на 10МГц ничего путного не намеряете. Мы пробовали в начале 80-х интерполятор Ч3-64 - уровень половой активности нильских крокодилов, показанный им, был явно точнее и устойчивее, чем циферки после 1/Тизм. Может они потом что-то доработали - это был один из первых, но после этого у меня настороженный взгляд на наши интерполирующие частотомеры.
AlexFTF
Цитата(ledum @ May 28 2013, 13:49) *
Так изменение и именно емкости, а не неизвестно чего, проще всего померить. Или Вы уверены, что у Вас идеальный конденсатор без активной составляющей? Хотя, возможно, Вы силой мысли можете разделить активную и реактивную составляющие - тогда синхронник Вам не нужен.


Сдается мне что конденсатор в датчике все таки не идеальный... Мне не совсем понятно как при помощи синхронного детектора можно выделить только реактивную составляющую сигнала. Поясните пожалуйста.
Простите за невежество, что означает фраза "С методом частотомера Вы сразу попадаете на интерполятор"?
Tanya
Цитата(AlexFTF @ May 28 2013, 12:23) *
Сдается мне что конденсатор в датчике все таки не идеальный... Мне не совсем понятно как при помощи синхронного детектора можно выделить только реактивную составляющую сигнала. Поясните пожалуйста.
Простите за невежество, что означает фраза "С методом частотомера Вы сразу попадаете на интерполятор"?

Речь идет о том, что Вам придется измерять не целое число периодов, а дробное...
Вы бы лучше подробнее описали, что именно, и где Вы хотите измерить.
Вот еще один метод работы с мостом -
http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v84/i3/p036109_s1
ledum
Цитата(AlexFTF @ May 28 2013, 11:23) *
Простите за невежество, что означает фраза "С методом частотомера Вы сразу попадаете на интерполятор"?

При прямом отсчете на времени измерения 1мс дискретность измерения 1кГц. Существует множество способов повысить разрешающую способность частотомеров - метод досчета, интерполятор и др. Так получилось, что первый вычислительный, с которым мне пришлось столкнуться - Ч3-64, который был подготовлен к производству в КНИИРИА при объединении им. Королева, где находилась наша кафедра. На самом деле сейчас, наверное, есть другие методы - http://www.cqham.ru/forum/attachment.php?a...mp;d=1337416410 .
Что касается синхронника - используете два перемножителя (у нас были ключевые на КП350 с ипользованием одного затвора+К574УД1 - такие были жуткие времена) с квадратурными опорными сигналами, то после калибровки, на одном выделится активная составляющая разбаланса моста, на втором - реактивная.
НЕХ
Цитата(ledum @ May 28 2013, 10:49) *
Я бы все-таки использовал, то что использовали мы - балансируемый мостик (симметрирующие трансы подачи и съема сигнала делали с объемным витком - для уменьшения влияния паразитных емкостей)

ledum, расскажите пожалуйста о конструкции трансформатора.
AlexFTF
Цитата(Tanya @ May 28 2013, 15:40) *
Речь идет о том, что Вам придется измерять не целое число периодов, а дробное...
Вы бы лучше подробнее описали, что именно, и где Вы хотите измерить.
Вот еще один метод работы с мостом -
http://rsi.aip.org/resource/1/rsinak/v84/i3/p036109_s1


Задача состоит в том что бы измерить динамические изменения емкости в лабораторных условиях. Диапазон изменения 0,16 пФ при номинальной емкости конденсатора 30 пФ. Раньше для этих целей использовалась схема на основе LC-генератора где конденсатор датчика был элементом колебательного контура. При изменении емкости возникала девиация частоты которая при помощи синхронного детектора выделялась и далее преобразовывалась в соответствующий уровень напряжения. Сейчас используется другой метод в основе которого лежит мостовая схема (емкостной мост). В этой схеме сигнал дисбаланса усиливается затем выпрямляется и на выходе получается напряжение пропорциональное изменению емкости.
Проблема в том что принципиальная схема первого устройства не сохранилась и экспериментальные данные тоже. Другими словами я не могу сравнить два этих метода и сказать какой лучше. В частности интересует теоретически достижимая разрешающая способность, чувствительность В/пФ.
ledum
То HEX
Дроздовские статьи в Радио №11 1982г 21 стр. и №1 1983 начиная с 17, конструкция транса рис.8а на 21 странице.
To AlexFTF эффекты DLTS дельта С находятся на уровне 1Е-4 от емкости структуры. Мы их нормально обмеряли.
тау
Цитата(AlexFTF @ May 28 2013, 14:03) *
Задача состоит в том что бы измерить динамические изменения емкости в лабораторных условиях. Диапазон изменения 0,16 пФ при номинальной емкости конденсатора 30 пФ. .....
В частности интересует теоретически достижимая разрешающая способность, чувствительность В/пФ.

нужно подумать о том как повысить сигнал/шум такой измерительной установки.
вот вы пишете что динамический процесс длится 1 мс, в теч которой надо все интересное померять.
А ведь можно сделать хитрую схему с повторяющимся динамическим процессом и уйти от этой мерзкой миллисекунды в бОльшие времена.
Например процесс модулирует емкость на 0,16 пф. значит можно считать что доступна некая угловая модуляция, например фазы поданного стабильного колебания . подать это дело на первый синхронный детектор или сместитель , на другой вход которого подана такая же стабильная частота. Выход этого смесителя после фильтрации подать на второй смеситель , на второй вход которого подать частоту модуляции (повторения динамического процесса). А на выходе второго смесителя поставить ооочень низкочастотный фильтр или интегратор. Получите выигрыш в децибелах с/ш около 10 LOG (T2/T1) , где T1 - ваша миллисекунда, а Т2 - сколько у вас есть лабораторного времени.
ledum
Это нормально будет работать, когда надо вычислить чистую дельту. С большой точностью. Но когда, как, допустим, у нас - надо обмерять траекторию дельты - остается один смеситель = синхронному детектору. Иначе смысла не вижу обмерять каждые 1мс, как именно рассматривать ход изменения. Хотя его можно тоже накапливать-осреднять - мы именно так и делали.
тау
Цитата(ledum @ May 28 2013, 18:08) *
Это нормально будет работать, когда надо вычислить чистую дельту. С большой точностью. Но когда, как, допустим, у нас - надо обмерять траекторию дельты - остается один смеситель = синхронному детектору. Иначе смысла не вижу обмерять каждые 1мс, как именно рассматривать ход изменения. Хотя его можно тоже накапливать-осреднять - мы именно так и делали.

Для "траектории" можно АЦП прикрутить после первого смесителя и фильтра (+возможно усилитель) и интегрировать синхронно в цифре по точкам траектории.
st232bd
Я бы про автогенератор забыл, дрейф паразитной емкости будет больше. Берем стабильный генератор, собираем делитель из измеряемой емкости и относительно низкоомного резистора. Подаем переменку на делитель, с резистора операционником усиливаем и измеряем. Если сопротивление резистора много меньше импеданса ОУ на данной частоте - все будет очень прецизионно. На микроконтроллере с АЦП +ОУ всё реализуемо.
тау
Цитата(st232bd @ May 30 2013, 20:57) *
..... Если сопротивление резистора много меньше импеданса ОУ на данной частоте - все будет очень прецизионно.

А куда при этом девается "дрейф паразитной емкости ", сам аннигилирует ?
VCO
Както странно ёмкости измеряюТСО... cranky.gif
AlexFTF
Цитата(VCO @ May 31 2013, 11:33) *
Както странно ёмкости измеряюТСО... cranky.gif


А как надо измерять?
АндрейЦ
Цитата(тау @ May 30 2013, 20:19) *
А куда при этом девается "дрейф паразитной емкости ", сам аннигилирует ?


На фоне дрейфующего уровня ловим короткий пичок и вычисляем относительную величину изменения ёмкости. Дальше приводим её многократно осреднённому дрейфующему абсолютному значению.
VCO
Цитата(AlexFTF @ May 31 2013, 08:34) *
А как надо измерять?

ЕМНИП мостом
AlexFTF
Цитата(VCO @ May 31 2013, 12:48) *
ЕМНИП мостом

Так здесь вроде и рассматривается мостовая схема...
VCO
Цитата(AlexFTF @ May 31 2013, 09:24) *
Так здесь вроде и рассматривается мостовая схема...

Тогда прошу пардона - недочитал...
AlexFTF
Цитата(st232bd @ May 30 2013, 23:57) *
Я бы про автогенератор забыл, дрейф паразитной емкости будет больше. Берем стабильный генератор, собираем делитель из измеряемой емкости и относительно низкоомного резистора. Подаем переменку на делитель, с резистора операционником усиливаем и измеряем. Если сопротивление резистора много меньше импеданса ОУ на данной частоте - все будет очень прецизионно. На микроконтроллере с АЦП +ОУ всё реализуемо.

А использование мостовой схемы не лучше будет?
ledum
Цитата(st232bd @ May 30 2013, 19:57) *
Берем стабильный генератор, собираем делитель из измеряемой емкости и относительно низкоомного резистора. Подаем переменку на делитель, с резистора операционником усиливаем и измеряем.

У попа была собака...
А еще добавляем всего лишь по одному резистору и подходящему конденсатору - получаем мост и на один-два (с симметрирующими трансформаторами) порядка уменьшаем проблемы разрешалова метода. А еще полученный сигнал подаем на перемножитель (диодный, на ячейке Гильберта или на ключах типа FST3157+дифф. усил или транс) а наш исходный стабильный генератор в качестве опоры - получаем синхронный детектор с его улучшенной и, тем более, на шару выфильтровкой от помех, а добавив еще один синхронник от квадратуры (удобно кварц брать на учетверенке, а потом на быстром двойном триггере получить квадратуры и измерительный сигнал) - получаем второе уравнение для двух неизвестных (активной и реактивной составляющих) и практически устраняем необходимость калибровки по априори известному образцу.
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.