Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: Как сделать ограничитель?
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Аналоговая и цифровая техника, прикладная электроника > Вопросы аналоговой техники
Страницы: 1, 2
sergunas
Есть входной узкополосный аналоговый сигнал, скажем полосой 1МГц, на частоте 10МГц. Требуется защититься от перегрузки АЦП. Сигнал двуполярный, т.е. средний уровень = нулю.
Какая возможна схема ограничения с максимально возможным сохранением линейности зоны до уровня ограничения?
Tanya
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 13:39) *
Есть входной узкополосный аналоговый сигнал, скажем полосой 1МГц, на частоте 10МГц. Требуется защититься от перегрузки АЦП. Сигнал двуполярный, т.е. средний уровень = нулю.
Какая возможна схема ограничения с максимально возможным сохранением линейности зоны до уровня ограничения?

У AD есть такие (2 вида) ad8036(7) clamping amplifiers
sergunas
Цитата(Tanya @ Oct 29 2008, 13:50) *
У AD есть такие (2 вида) ad8036(7) clamping amplifiers

спасибо, а как быть для случая униполярного питания?

Другой момент, хотелось бы ещё большей линейности, если возможно.
TSerg
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 14:36) *
спасибо, а как быть для случая униполярного питания?

Другой момент, хотелось бы ещё большей линейности, если возможно.


УВЧ + ВЧ-детектор + компаратор + АРУ-УВЧ.
DRUID3
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 12:39) *
Есть входной узкополосный аналоговый сигнал, скажем полосой 1МГц, на частоте 10МГц. Требуется защититься от перегрузки АЦП. Сигнал двуполярный, т.е. средний уровень = нулю.
Какая возможна схема ограничения с максимально возможным сохранением линейности зоны до уровня ограничения?

Два диода встречно-параллельно. Если нужно ограничивать более высокое напряжение чем +/- 0.5 V то в плечи ограничителя включать по нескольку диодов... Метод с 60-х годом применяется в РПУ...

Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 13:36) *
Другой момент, хотелось бы ещё большей линейности, если возможно.

На малых сигналах, диоды вообще не откроются, линейности - завались... smile.gif
TSerg
Цитата(DRUID3 @ Oct 29 2008, 15:11) *
Два диода встречно-параллельно. Если нужно ограничивать более высокое напряжение чем +/- 0.5 V то в плечи ограничителя включать по нескольку диодов... Метод с 60-х годом применяется в РПУ...
На малых сигналах, диоды вообще не откроются, линейности - завались...


Нелинейность, вот незадача smile.gif
Tanya
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 14:36) *
спасибо, а как быть для случая униполярного питания?

Другой момент, хотелось бы ещё большей линейности, если возможно.

Вы же писали. что сигнал двуполярный... Тогда смещение, конденсатор... Но эти штучки не R-R...
Если хочется бОльшую линейность, придется самому тогда...
DRUID3
Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 14:15) *
Нелинейность, вот незадача smile.gif

Нелинейность чего??? 07.gif Можно до 10V(по 20 в плече) набить этих диодов. При перегрузке они защитят, а при работе они будут разрывом цепи!!!
rat
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 16:39) *
Есть входной узкополосный аналоговый сигнал, скажем полосой 1МГц, на частоте 10МГц. Требуется защититься от перегрузки АЦП. Сигнал двуполярный, т.е. средний уровень = нулю.
Какая возможна схема ограничения с максимально возможным сохранением линейности зоны до уровня ограничения?

В "Аналоговой электронике на операционных усилителях"Пейтона и Волша есть схемы ограничителей, книга вроде даже есть на фтп.
sergunas
Цитата(Tanya @ Oct 29 2008, 15:17) *
Вы же писали. что сигнал двуполярный...
сигнал двуполярный, а питание в системе униполярное
Цитата(Tanya @ Oct 29 2008, 15:17) *
Тогда смещение, конденсатор... Но эти штучки не R-R...
Мысль со смещением у меня возникала, только вот особенности практических трудностей при реализации этого смещения мне неизвестны :-)... Может быть немного поясните, если не сложно. И что значит "эти штучки не R-R"
Цитата(Tanya @ Oct 29 2008, 15:17) *
Если хочется бОльшую линейность, придется самому тогда...
Я готов. Поясните как добиться бОльшей линейности, принципы. Конкретный пример реализации было вообще замечательно.


Цитата(rat @ Oct 29 2008, 15:28) *
В "Аналоговой электронике на операционных усилителях"Пейтона и Волша есть схемы ограничителей, книга вроде даже есть на фтп.

боюсь, с операционными усилителями высокой линейности не достигнуть.

Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 15:07) *
УВЧ + ВЧ-детектор + компаратор + АРУ-УВЧ.

поясните, пожалуйста, я ничего не понял из вашего ответа.

Цитата(DRUID3 @ Oct 29 2008, 15:11) *
Два диода встречно-параллельно. Если нужно ограничивать более высокое напряжение чем +/- 0.5 V то в плечи ограничителя включать по нескольку диодов... Метод с 60-х годом применяется в РПУ...
РПУ - это Ракетная Пусковая Установка чтоль?
Цитата(DRUID3 @ Oct 29 2008, 15:11) *
На малых сигналах, диоды вообще не откроются, линейности - завались... smile.gif

С диодами схема у меня у самого в голове сидит, вот только не уверен, что диоды идеальны в закрытом состоянии. Иначе всё очень как-то подозрительно просто было бы.
Tanya
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 15:56) *
сигнал двуполярный, а питание в системе униполярное
Мысль со смещением у меня возникала, только вот особенности практических трудностей при реализации этого смещения мне неизвестны :-)... Может быть немного поясните, если не сложно. И что значит "эти штучки не R-R"
Я готов. Поясните как добиться бОльшей линейности, принципы. Конкретный пример реализации было вообще замечательно.



боюсь, с операционными усилителями высокой линейности не достигнуть.


поясните, пожалуйста, я ничего не понял из вашего ответа.

R-R - это аббревиатура от Rail-to-Rail, что означает, что входной (выходной) сигнал (не)может достигать питательных рейлов. Про смещение - в даташит загляните.
А про линейность,...смотря от чего, и как Вы ее понимаете...
TSerg
Цитата(DRUID3 @ Oct 29 2008, 15:20) *
Нелинейность чего??? 07.gif Можно до 10V(по 20 в плече) набить этих диодов. При перегрузке они защитят, а при работе они будут разрывом цепи!!!


От перегрузки защитят, но линейности вблизи порога защиты не видать как своих ушей.



Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 16:03) *
сигнал двуполярный, а питание в системе униполярное
Мысль со смещением у меня возникала, только вот особенности практических трудностей при реализации этого смещения мне неизвестны :-)... Может быть немного поясните, если не сложно. И что значит "эти штучки не R-R"
Я готов. Поясните как добиться бОльшей линейности, принципы. Конкретный пример реализации было вообще замечательно.
боюсь, с операционными усилителями высокой линейности не достигнуть.
поясните, пожалуйста, я ничего не понял из вашего ответа.

РПУ - это Ракетная Пусковая Установка чтоль?

С диодами схема у меня у самого в голове сидит, вот только не уверен, что диоды идеальны в закрытом состоянии. Иначе всё очень как-то подозрительно просто было бы.


РПУ - радиоприемное устройство

Не мешает озвучить диапазон полезного сигнала и требования к линейности тракта, да и вообще задачу подробнее описать.

Диоды диодам рознь.


Не вызывающая, надеюсь, сомнений схема диодного ограничителя
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Спектр сигнала при уровне 100 мВ, как видим, чистенький
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Спектр сигнала при уровне 400 мВ уже имеет после ограничения 7% гармоник
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Спектр сигнала при уровне 500 мВ - 12% гармоник
Нажмите для просмотра прикрепленного файла

И так далее, но выше 400 мВ (в данной схеме) сигнал на выходе не поднимется.
Поэтому, если допустимо такое соотношение (1:4) между предельным полезным уровнем сигнала и
уровнем ограничения, то такая схема вполне его удовлетворит.
Как сказано выше, увеличением кол-ва диодов достигаем нужных порогов.
Т.е, если полезный уровень сигнала 1В, то ставим 10 диодов в ветвь.

Автору сабжа стоит более точно определитьс с задачей, вполне возможно, что это решение его устроит.


Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 16:03) *
поясните, пожалуйста, я ничего не понял из вашего ответа.


УВЧ с управляемым тем или иным способом Ку.
ВЧ детектор определяет текущий уровень сигнала.
По достижении заданного уровня ограничения компаратор "включает" канал снижения Ку.
Это так - схематично.
В данном случае гарантирована линейность вплоть до порога включения.
DRUID3
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 15:03) *
РПУ - это Ракетная Пусковая Установка чтоль?

Это Радио Приемное Устройство, стандартное ГОСТовское сокращение. Странно, что оно Вам впервые встретилось...

Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 15:03) *
С диодами схема у меня у самого в голове сидит, вот только не уверен, что диоды идеальны в закрытом состоянии. Иначе всё очень как-то подозрительно просто было бы.

А все более-менее толкове поразительно просто...

2TSerg
Не надо отстаивать свою точку зрения во чтобы то ни стало. В общем Вы правы - будет нелинейность. В частном случае - нет. Зачем Вы рисуете эти поразительные графики??? По-моему я явно высказал мысль о нескольких диодах в плече. Так можно подбирать любой порог ограничения. Например 30V. Т.е. заведомо шире рабочего диапазона и меньше напряжения могущего вывести из строя АЦП.

Я вообще никогда моделировщиками для аналоговой техники не пользуюсь biggrin.gif , развращает мозг - всегда моделируются то частные случаи из идеальных элементов. Какаято "антижизнь" просто... (ну разве что проверка фильтров smile.gif представляет интерес)
sergunas
Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 16:11) *
От перегрузки защитят, но линейности вблизи порога защиты не видать как своих ушей.
РПУ - радиоприемное устройство

Не мешает озвучить диапазон полезного сигнала и требования к линейности тракта, да и вообще задачу подробнее описать.

Диоды диодам рознь.


Хорошо, параметры такие:
Ограничить хочется, чтобы размах сигнала не превышал размаха АЦП = 1.5В
Линейность требуется такая, чтобы SFDR > 90дб.

Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 16:34) *
УВЧ с управляемым тем или иным способом Ку.
ВЧ детектор определяет текущий уровень сигнала.
По достижении заданного уровня ограничения компаратор "включает" канал снижения Ку.
Это так - схематично.

Так что такое УВЧ? Усилитель высокой частоты? А зачем нужен усилитель для ограничения сигнала?
Зачем нужен ВЧ детектор, который определяет уровень сигнала, если можно сразу сигнал подать на компаратор? Насколько быстро эта схема на ВЧ детекторе поймёт, что сигнал нужно ограничить? Прошу прощения за свои ламерские вопросы.
Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 16:34) *
В данном случае гарантирована линейность вплоть до порога включения.
Эта фраза мне очень нравится, именно хочется, чтобы когда сигнал не превысил порога, он был идеально линейным.

Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 16:34) *
Спектр сигнала при уровне 100 мВ, как видим, чистенький
Спектр сигнала при уровне 400 мВ уже имеет после ограничения 7% гармоник
Спектр сигнала при уровне 500 мВ - 12% гармоник

Спасибо большое за картинки, очень наглядно. А вот интересно, что будет с линейностью, когда диоды не на землю, а на уровни +-0.5В соответственно заведены? А диоды взять типа Шотки с малым напряжением открытия, порядка 0.2В. Понятно, что в этом случае выходной размах будет 2*(0.5+0.2) = 1.4В, что укладывается в размах АЦП (1.5В). При этом входной сигнал в штатном режиме не должен превышать +-0.5, чтобы диоды гарантированно были в обратном смещении. Какая в таком случае будет линейность?
DRUID3
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 16:01) *
Какая в таком случае будет линейность?

Линейность будет такая, какие попадутся диоды. В том числе и намного хуже чем в модели TSergа.

Боги, до чего дошли люди, уже физический эксперимент пытаются подметить какой-то математической моделью. biggrin.gif

Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 16:01) *
Эта фраза мне очень нравится, именно хочется, чтобы когда сигнал не превысил порога, он был идеально линейным.

biggrin.gif "Эту фразу" придумал сам TSerg...

Цитата
УВЧ с управляемым тем или иным способом Ку.
ВЧ детектор определяет текущий уровень сигнала.
По достижении заданного уровня ограничения компаратор "включает" канал снижения Ку.
Это так - схематично.
В данном случае гарантирована линейность вплоть до порога включения.

Ага... а на основе чего это все будет сделано? Супер-линейных математических моделей? biggrin.gif
Да еще и ВЧ датектор... Ну-ну, Бог в помощь...
TSerg
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 17:01) *


>Ограничить хочется, чтобы размах сигнала не превышал размаха АЦП = 1.5В
Подберите нужное число диодов

>Так что такое УВЧ? Усилитель высокой частоты? А зачем нужен усилитель для ограничения сигнала?
Для изменения уровня усиления smile.gif

>Зачем нужен ВЧ детектор, который определяет уровень сигнала, если можно сразу сигнал подать на компаратор?

Детектор определяет текущее амплитудное значение сигнала, компаратор сравнивает с порогом.

>Насколько быстро эта схема на ВЧ детекторе поймёт, что сигнал нужно ограничить?
Для быстрого ограничения оставить диодный ограничитель.
ВЧ детектор имеет некоторую постоянную времени есс-но.

>А вот интересно, что будет с линейностью, когда диоды не на землю, а на уровни +-0.5В >соответственно заведены? А диоды взять типа Шотки с малым напряжением открытия, порядка 0.2В.

Дальше Вы уж сами батенька smile.gif
Если инженер - то труда не составит, если учащийся - ну так это Ваш труд, нам он ни к чемую
Основы Вам рассказали.



Цитата(DRUID3 @ Oct 29 2008, 17:39) *
Боги, до чего дошли люди, уже физический эксперимент пытаются подметить какой-то математической
Супер-линейных математических моделей?


Довольно много ВЧ ОУ с регулируемым Ку при уровне 2 и 3 гармоник -90..-110 dBc
Не вижу причин для сомнений.

Для гарантированной установки Ку можно использовать цифровые потенциометры, код считывается процессором и используется для масштабирования сигнала.

Все зависит от задач и ресурсов, о которых лучше всех осведомлен автор топика.

P.S.
Собственно, автору надо погуглить на тему "Автоматический выбор пределов измерений".
Tanya
Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 18:25) *
Для гарантированной установки Ку можно использовать цифровые потенциометры, код считывается процессором и используется для масштабирования сигнала.

А что, уже делают высокочастотные?
orthodox
Задача не очень хорошо описана, но если попробовать угадать...

Итак. Грамоники возникшие из-за ограничителя, не волнуют - сигнал узкополосный, гармоники выходят за полосу и не играют роли.
Волнует линейность в рабочем диапазоне - как я понял, до порога ограничения собственно АЦП.
То есть, до этого порога влиять никак не надо. Далее. За порогом ограничения АЦП уже все равно ничего не воспринимает - не все ли равно, на сколько выше будет сигнал ограничен, если вход не пробьется? Так что диоды надо зацепить соответственно за напряжение верхнего и нижнего порога ограничения, чтобы были в рабочем режиме обратно смещенными (ну, меньше на милливольт 200, чтобы гарантированно не открылись, как вариант).

При этом выходим при ограничении на 600 мв (400) за пределы, так сказать. Охота уменьшить этот выход за пределы? Пожалуйста, масштабируйте. Организуйте ограничение такого типа не по +-1.5 в, а по +- 15 в, а то, что получится, поделите на 10 перед входом. Будет всего 60 (или 40) мв перегрузки.

На таких скоростях чем можно более резко изломать сигнал - разве только усилителем предварительным, который входит в ограничение. И вроде как не особо нужно такое...Да и проектировать придется особо, при подходе к ограничению тоже не факт, что так уж хорошо работать будет...

PS для однополярного цеплять за землю внизу, а вверху за двойной размах, входной сигнал сместить (он все равно не от постоянки) выходной при нужде - тоже...
TSerg
Цитата(DRUID3 @ Oct 29 2008, 16:41) *
2 to TSerg

Цитата
Не надо отстаивать свою точку зрения во чтобы то ни стало.

С чего бы это ?
Цитата
В общем Вы правы - будет нелинейность.

Тем более, что я и прав, как оказывается.
Цитата
Зачем Вы рисуете эти поразительные графики???

Не для Вас, а Вы что подумали ?
Цитата
Например 30V. Т.е. заведомо шире рабочего диапазона и меньше напряжения могущего вывести из строя АЦП.

Например, рабочий диапазон 1.5 В, дипазон безопасности 2 В. Что делать ?
Цитата
Я вообще никогда моделировщиками для аналоговой техники не пользуюсь

"Не надо отстаивать свою точку зрения во чтобы то ни стало."
А другие пользуются и с хорошими результатами.
Не будем обо всех как о себе, Ок ?

Цитата(Tanya @ Oct 29 2008, 18:29) *
А что, уже делают высокочастотные?

Например, вот такая штука MAX2055
Не говорю, что это для данного случая, но..
DRUID3
Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 17:25) *
Довольно много ВЧ ОУ с регулируемым Ку при уровне 2 и 3 гармоник -90..-110 dBc
Не вижу причин для сомнений.

biggrin.gif Да уж, действительно не видите. Кстати каких это гармоник? Может нелинейных искажений определенного порядка? А Вы их использовали? А видели что эти данные справедливы лишь для низкочасттных режмов работы? Но меня шокирует не это, АРУ - это система для обеспечения работы в наиболее выгодном(линейном, например) режиме, но уж никак не предохраняющий ограничитель.

Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 17:25) *
Для гарантированной установки Ку можно использовать цифровые потенциометры, код считывается процессором и используется для масштабирования сигнала.

Разумется можно(2Tanya видел до 2-х GHz)... и именно потому что Вы так решили. biggrin.gif Еще не забудьте про BlackFin сбоку, ведь это устройство защиты и срабатывать должно оперативно!

Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 17:42) *
С чего бы это ?

Вот и я ума не приложу...
Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 17:42) *
Тем более, что я и прав, как оказывается.

Да что Вы говорите!!! biggrin.gif Чо, серьезно, да? "Хвалять люди мамо нас, ви мене а я вас?"
Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 17:42) *
Например, рабочий диапазон 1.5 В, дипазон безопасности 2 В. Что делать ?

Диодный ограничитель впишется и сюда.

Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 17:42) *
"Не надо отстаивать свою точку зрения во чтобы то ни стало."
А другие пользуются и с хорошими результатами.
Не будем обо всех как о себе, Ок ?

2-а вопроса! У Вас нет брата на Винграде? И второй - инересен Ваш знак зодиака...
Вы, я вижу, видный демагог с ранимой душой biggrin.gif
sergunas
Цитата(orthodox @ Oct 29 2008, 18:33) *
Задача не очень хорошо описана, но если попробовать угадать...
Ну, не знаю чего ещё не хватает для полного описания задачи.
Входной аналоговый сигнал с полосой 1МГц на несущей 10МГц. Нужно оцифровать, но чтобы ни в коем случае не произошло переполнение АЦП.
В этой полосе сигнала 1МГц, к сожалению, может быть несколько равносильных тонов. Соответственно, могут присутствовать интермодуляционные гармоники, которые неминуемо попадают именно в полосу сигнала. Отсюда требование к как можно большей линейности. Уровень SFDR должен быть более 90дб.
Скажем в 90% случаев сигнал будет в пределах размаха АЦП, но порой сигнал может быть сильным и, необходимо чтобы не было переполнения АЦП, нужен предварительный ограничитель (типа clamp), после которого - фильтр для фильтрации гармоник. То есть, ясно, что в случае ограничения сигнала, с интермодуляцией ничего не поделаешь, но хотя бы обычные гармоники можно убрать. К тому же, весьма вероятен случай, что в сигнале будет один преобладающий тон и интермодуляции вообще не будет. Как то так.

Цитата(orthodox @ Oct 29 2008, 18:33) *
За порогом ограничения АЦП уже все равно ничего не воспринимает - не все ли равно, на сколько выше будет сигнал ограничен, если вход не пробьется? Так что диоды надо зацепить соответственно за напряжение верхнего и нижнего порога ограничения, чтобы были в рабочем режиме обратно смещенными (ну, меньше на милливольт 200, чтобы гарантированно не открылись, как вариант).
Речь идёт не о защите АЦП от пробоя по входу, а о том, чтобы ни в коем случае не произошло ограничение сигнала на самом АЦП, т.к. в этом случае в оцифрованном сигнале будут присутствовать сильные гармоники всех возможных порядков и результаты данной выборки придётся выбросить, что недопустимо.
Поэтому опорные напряжения для диодов должны быть такие, чтобы точно не выйти за размах АЦП (=1.5В). Грубо говоря, |Uопоры_диода| = (1.5В - запасик)/2 - Uдиода_прямое = (1.5 - 0.1)/2 - 0.2 = 0.5В
Поправьте, если заблуждаюсь в расуждениях. При этом, чтобы в штатном режиме диоды были смещены в обратном направлении не менее чем на 0.2В, амплитуда входного сигнала в штатном режиме должна быть 0.3В. Так?

Цитата(orthodox @ Oct 29 2008, 18:33) *
PS для однополярного цеплять за землю внизу, а вверху за двойной размах, входной сигнал сместить (он все равно не от постоянки) выходной при нужде - тоже...

Спасибо за идею, скорее это единственное, что можно сделать для униполярного питания. Если я правильно понимаю, нужно сделать так:
разделительные ёмкости до и после точки ограничения (точки присоединения диодов). В эту же точку ограничения через большую индуктивность подаём напряжения смещения. В таком случае нужно делать аж 3 опоры получается?Например, смещение +3В, один диод подсоединяем к 3.5В, второй - к 2.5В. Так?


Цитата(DRUID3 @ Oct 29 2008, 17:39) *
... до чего дошли люди, уже физический эксперимент пытаются подметить какой-то математической

Это отдельная философская тема. Но вы же не хотите сказать, что математическая модель - это заблуждение человечества :-)


Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 18:25) *
Для быстрого ограничения оставить диодный ограничитель.
ВЧ детектор имеет некоторую постоянную времени есс-но.
Важный момент для понимания. Значит, действительно, в моём случае нужна схема на диодном ограничителе.

Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 18:25) *
Дальше Вы уж сами батенька smile.gif
Да, это понятно. Просто боюсь что-нибудь замоделировать далекое от практики :-) Опыта то минимум в аналоге.

Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 18:25) *
Основы Вам рассказали.
Да, тема весьма раскрылась :-)
Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 18:25) *
Довольно много ВЧ ОУ с регулируемым Ку при уровне 2 и 3 гармоник -90..-110 dBc
Не вижу причин для сомнений.
А сомнения всё же есть на этот счёт. Потому что в своё время искали усилители и ничего подходящего не нашлось.

Цитата(TSerg @ Oct 29 2008, 18:25) *
P.S.
Собственно, автору надо погуглить на тему "Автоматический выбор пределов измерений".
Да, набор слов прямо-таки очевидный :-) И как я сам не догадался? :-) Но спасибо, сейчас попробую.


Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 23:31) *
Да, набор слов прямо-таки очевидный :-) И как я сам не догадался? :-) Но спасибо, сейчас попробую.

Что-то одни мультиметры попадаются...
alexkok
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 23:34) *
Ну, не знаю чего ещё не хватает для полного описания задачи.
Входной аналоговый сигнал с полосой 1МГц на несущей 10МГц. Нужно оцифровать, но чтобы ни в коем случае не произошло переполнение АЦП.

Речь идёт не о защите АЦП от пробоя по входу, а о том, чтобы ни в коем случае не произошло ограничение сигнала на самом АЦП, т.к. в этом случае в оцифрованном сигнале будут присутствовать сильные гармоники всех возможных порядков и результаты данной выборки придётся выбросить, что недопустимо.

Вот теперь стало более-менее понятно.
Цитата
Важный момент для понимания. Значит, действительно, в моём случае нужна схема на диодном ограничителе.

Необязательно.
Есть ещё "АРУ вперед", т.е. пиковый детектор, какой-либо элемент задержки, кусок кабеля например, и регулируемый усилитель, например AD603.
Уровни сигнала естественно согласовать чтобы получить ДД 90дБ.
TSerg
Цитата(DRUID3 @ Oct 29 2008, 20:03) *
biggrin.gif Да уж, действительно не видите. Кстати каких это гармоник? Может нелинейных искажений определенного порядка? А Вы их использовали? А видели что эти данные справедливы лишь для низкочасттных режмов работы? Но меня шокирует не это, АРУ - это система для обеспечения работы в наиболее выгодном(линейном, например) режиме, но уж никак не предохраняющий ограничитель.
Разумется можно(2Tanya видел до 2-х GHz)... и именно потому что Вы так решили. biggrin.gif Еще не забудьте про BlackFin сбоку, ведь это устройство защиты и срабатывать должно оперативно!
Вот и я ума не приложу...

Да что Вы говорите!!! biggrin.gif Чо, серьезно, да? "Хвалять люди мамо нас, ви мене а я вас?"

Диодный ограничитель впишется и сюда.
2-а вопроса! У Вас нет брата на Винграде? И второй - инересен Ваш знак зодиака...
Вы, я вижу, видный демагог с ранимой душой biggrin.gif


Да Вы просто хам, даже нет - хамище. Идите-ка Вы, хамище по известному адресу.
На уважаемых мной сайтах за хамство полагается спец.орден: R/O на месячишко или пожизненный бан при повторении ситуации.
sergunas
Цитата(sergunas @ Oct 29 2008, 23:34) *
Спасибо за идею, скорее это единственное, что можно сделать для униполярного питания. Если я правильно понимаю, нужно сделать так:
разделительные ёмкости до и после точки ограничения (точки присоединения диодов). В эту же точку ограничения через большую индуктивность подаём напряжения смещения. В таком случае нужно делать аж 3 опоры получается?Например, смещение +3В, один диод подсоединяем к 3.5В, второй - к 2.5В. Так?

Прошу знающих подтвердить мои рассуждения.
alexander55
Наипростейшее решение. Последовательно резистор, супрессор двухполярный параллельно.
Herz
Цитата(alexander55 @ Oct 30 2008, 10:51) *
Наипростейшее решение. Последовательно резистор, супрессор двухполярный параллельно.

Ну, супрессоры всё-таки не для этих целей. Да и не хочет автор наипростейших решений. Двуханодный стабилитрон - дык, разброс большой, да и характеристика пологая...
sergunas
Цитата(alexander55 @ Oct 30 2008, 11:51) *
Наипростейшее решение. Последовательно резистор, супрессор двухполярный параллельно.

поясните, пожалуйста, попонятнее: для чего резистор, и что такое супрессор двухполярный, что значит параллельно?
Herz
Цитата(sergunas @ Oct 30 2008, 10:34) *
Прошу знающих подтвердить мои рассуждения.

А зачем же 3.5В?
sergunas
Цитата(Herz @ Oct 30 2008, 12:28) *
А зачем же 3.5В?

Для диода, который ограничивает сигнал сверху. То есть сигнал не будет выше, чем 3.5В+0.2В=3.7В
Herz
Цитата(sergunas @ Oct 30 2008, 11:31) *
Для диода, который ограничивает сигнал сверху. То есть сигнал не будет выше, чем 3.5В+0.2В=3.7В

И не ниже 2.5В-0.2В=2.3В? Тогда правильно. Только диодов таких я не встречал, но это не важно. Желательно их выбирать с минимальной ёмкостью, лучше неШоттки.
sergunas
Цитата(Herz @ Oct 30 2008, 12:40) *
И не ниже 2.5В-0.2В=2.3В? Тогда правильно. Только диодов таких я не встречал, но это не важно. Желательно их выбирать с минимальной ёмкостью, лучше неШоттки.

Спасибо за ответ и уточнения, про емкость диода я как-то не подумал, теперь учту.
TSerg
Цитата(sergunas @ Oct 30 2008, 12:47) *
Спасибо за ответ и уточнения, про емкость диода я как-то не подумал, теперь учту.


Если за пределами входного диапазона АЦП сигнал все еще информативен, то Вы теряете эту информативность, ограничивая сигнал.
Собственно, решения по управлению коэффициентом передачи Вам тут приводились.

Предлагаемый Вам уравляемый AD603 имеет большой КНИ, а вот из комбинации AD8045, ВЧ-ключей ADG918(919) и небольшой матрицы ВЧ резисторов R-R вполне можно сгородить автоматический "аттенюатор".
В результате получите возможность расширить диапазон до имеющегося максимума и без перегрузки АЦП.
Wise
Цитата(Herz @ Oct 30 2008, 17:40) *
..Только диодов таких я не встречал, но это не важно. Желательно их выбирать с минимальной ёмкостью, лучше неШоттки.


..Ограничивающие диоды, возможно, лучше заменить на транзисторы, включенные по схеме с общей базой.

«Гирлянды» диодов навешивать не придется.
Но, здесь, как и в случае с диодами, останется вопрос температурного ухода напряжения ограничения.
alexkok
Цитата(TSerg @ Oct 30 2008, 13:01) *
Предлагаемый Вам уравляемый AD603 имеет большой КНИ,

Как минимум на порядок меньше чем у обсуждаемого диодного ограничителя.
Цитата
а вот из комбинации AD8045, ВЧ-ключей ADG918(919) и небольшой матрицы ВЧ резисторов R-R вполне можно сгородить автоматический "аттенюатор".

Кто ж спорит что на дискретных можно получить лучшие параметры.
Но похоже автору это не нужно, а нужно скорее всего получить информацию только о частоте сигнала поскольку остальная будет потеряна после ограничения. Для такого случая самым дешевым решением является использование УПЧ-ЧМ микросхемы, что-нибудь от Филипса, и простенького АЦП.
А если уж очень хочется оцифровать на 10МГц, то использовать логарифмический усилитель и АЦП на 8 разрядов.
Цитата
В результате получите возможность расширить диапазон до имеющегося максимума и без перегрузки АЦП.

Не понял что значит расширить и зачем?
AD603 и так имеет 92дБ сигнал шум до уровня ограничения в полосе 1МГц, а есть VGA и с большей динамикой.
sergunas
Цитата(TSerg @ Oct 30 2008, 13:01) *
Если за пределами входного диапазона АЦП сигнал все еще информативен, то Вы теряете эту информативность, ограничивая сигнал.
Собственно, решения по управлению коэффициентом передачи Вам тут приводились.
Всё же со схемами задержки связываться не хочется.
Нужен именно урезатель сигнала. При этом мы естественно теряем информацию об амплитуде сильной гармоники, но нужная информация имеет много меньшую амплитуду и содержится на других частотах.
orthodox
Цитата(sergunas @ Nov 2 2008, 18:46) *
Всё же со схемами задержки связываться не хочется.
Нужен именно урезатель сигнала. При этом мы естественно теряем информацию об амплитуде сильной гармоники, но нужная информация имеет много меньшую амплитуду и содержится на других частотах.


Интермодуляция уничтожит эту информацию... Или исказит... Так тоже нельзя...
sergunas
Цитата(Wise @ Nov 1 2008, 22:45) *
..Ограничивающие диоды, возможно, лучше заменить на транзисторы, включенные по схеме с общей базой.
чем лучше?
Цитата(Wise @ Nov 1 2008, 22:45) *
«Гирлянды» диодов навешивать не придется.
не, гирлянд я сам не хочу, хочется всего два диода: один для ограничения сверху, другой - снизу.
Цитата(Wise @ Nov 1 2008, 22:45) *
Но, здесь, как и в случае с диодами, останется вопрос температурного ухода напряжения ограничения.
Да, тоже проблема... Надо что-то думать и на этот счёт...

Цитата(orthodox @ Nov 2 2008, 18:49) *
Интермодуляция уничтожит эту информацию... Или исказит... Так тоже нельзя...
в точку зрите :-) От интермодуляции никуда не денешься в случае урезателя. Но, в сигнале вероятнее всего будет присутствовать одна гармоника. Случай присутствия двух сильных гармоник будем считать маловероятным. Если он произойдёт интермодуляции не оберёшься, но может быть и удасться её разгрести уже анализом спектра на проце.
Просто не вижу других решений. Городить АРУ с задержкой сигнала на проводе что-то совсем не хочется.

Цитата(alexkok @ Nov 2 2008, 01:36) *
Как минимум на порядок меньше чем у обсуждаемого диодного ограничителя.
В случае ограничения сигнала, конечно. А вот в случае неограниченного сигнала, когда диоды смещены в обратном направлении, искажения, наверное, будут ничтожны (об этом уже говорилось в ветке)

Цитата(alexkok @ Nov 2 2008, 01:36) *
Но похоже автору это не нужно, а нужно скорее всего получить информацию только о частоте сигнала поскольку остальная будет потеряна после ограничения. Для такого случая самым дешевым решением является использование УПЧ-ЧМ микросхемы, что-нибудь от Филипса, и простенького АЦП.
Не понял вашей идеи. Если АЦП будет простеньким, то большого динамического диапазона не получишь. А что за УПЧ-ЧМ?
Wise
Цитата(sergunas @ Nov 3 2008, 00:30) *
..не, гирлянд я сам не хочу, хочется всего два диода: один для ограничения сверху, другой - снизу.
..Да, тоже проблема... Надо что-то думать и на этот счёт...


Нажмите для просмотра прикрепленного файла

..Простейший вариант термостабилизации.
..Надо помнить, что обратное напряжение эмиттер - база у большинства маломощных транзисторов порядка 5-6 В.
alexkok
Цитата(sergunas @ Nov 2 2008, 19:30) *
в точку зрите :-) От интермодуляции никуда не денешься в случае урезателя. Но, в сигнале вероятнее всего будет присутствовать одна гармоника. Случай присутствия двух сильных гармоник будем считать маловероятным. Если он произойдёт интермодуляции не оберёшься, но может быть и удасться её разгрести уже анализом спектра на проце.

Вы бы лучше описали исходную задачу, что нужно измерить/обнаружить и тип модуляции или вид сигнала.
Цитата
Просто не вижу других решений. Городить АРУ с задержкой сигнала на проводе что-то совсем не хочется.

Кабель для данного случая можно заменить двух-трех контурным полосовым фильтром.
Цитата
Не понял вашей идеи. Если АЦП будет простеньким, то большого динамического диапазона не получишь.

А Вы уверены что Вам нужен большой динамический диапазон?
Поскольку вы собрались ставить ограничитель, есть большие сомнения что Вы правильно понимаете задачу.
Цитата
А что за УПЧ-ЧМ?

Усилитель-ограничитель и частотный детектор в одном корпусе.
orthodox
Цитата(sergunas @ Nov 2 2008, 19:30) *
в точку зрите :-) От интермодуляции никуда не денешься в случае урезателя. Но, в сигнале вероятнее всего будет присутствовать одна гармоника. Случай присутствия двух сильных гармоник будем считать маловероятным. Если он произойдёт интермодуляции не оберёшься, но может быть и удасться её разгрести уже анализом спектра на проце.
Просто не вижу других решений. Городить АРУ с задержкой сигнала на проводе что-то совсем не хочется.


Тогда совмещают АРУ с ограничителем. Порог АРУ чуть ниже. Обеспечивает безопасность входов и анализ, но если анализировать начинать чуть позже, чем сработает АРУ. То есть небольшое мертвое время...

Здесь пригодится и использование транзисторов вместо диодов, потому что базами они станут ограничивать, например, а с коллекторов можно уже снимать информацию о перегрузке для АРУ . Примитивно, зато просто исполнить... Извините, нет времени для рисунков... Разве что очень уж понравится мысль smile.gif.

Конечно, быстродействующая АРУ будет вносить искажения, но хоть не столько... Можно дополнить еще и медленной веткой, еще позже будет срабатывать, но уже без искажений ....
sergunas
Цитата(alexkok @ Nov 2 2008, 22:54) *
Вы бы лучше описали исходную задачу, что нужно измерить/обнаружить и тип модуляции или вид сигнала.
Нужно и обнаружить и измерить и проанализировать спектр, модуляции нет, ожидается сумма чисто гармонических сигналов.

Цитата(alexkok @ Nov 2 2008, 22:54) *
Кабель для данного случая можно заменить двух-трех контурным полосовым фильтром.
Места на плате тоже нет, прямо совсем в обрез, боюсь дополнительные фильтры задержки не влезут.

Цитата(alexkok @ Nov 2 2008, 22:54) *
А Вы уверены что Вам нужен большой динамический диапазон?
Да, уверен, что нужен, заказчик требует большого дин. диапазона. И ещё

Цитата(alexkok @ Nov 2 2008, 22:54) *
Поскольку вы собрались ставить ограничитель, есть большие сомнения что Вы правильно понимаете задачу.
Задачу я понимаю так: если сигнал не превышает диапазона АЦП, он должен быть предельно неискажен (максимальная линейность тракта). Случай ограничения сигнала - это в какой-то мере катастрофичная ситуация, на неё я не хочу ориентироваться, но хочу как-нибудь ослабить влияние искажений от ограничения. То есть ситуация, когда сигнал меньше уровня ограничения является более приоритетной.

Цитата(alexkok @ Nov 2 2008, 22:54) *
Усилитель-ограничитель и частотный детектор в одном корпусе.

Понятно, а что такое частотный детектор? Детектирует частоту? Какую? А зачем? Не пойму, просветите.

Цитата(orthodox @ Nov 2 2008, 23:14) *
Тогда совмещают АРУ с ограничителем. Порог АРУ чуть ниже. Обеспечивает безопасность входов и анализ, но если анализировать начинать чуть позже, чем сработает АРУ. То есть небольшое мертвое время...

Уважаемый ортодокс, вот вы рассуждаете, а я вот не улавливаю... Что такое порог АРУ? Безопасность каких входов? Анализ чего? Простите, может если бы чуточку на доступном языке, было бы понятнее :-)

Цитата(orthodox @ Nov 2 2008, 23:14) *
Конечно, быстродействующая АРУ будет вносить искажения, но хоть не столько...
Постоянных мскажений хочется избежать. А уж в случае ограничения останется только интермодуляция.
Цитата(orthodox @ Nov 2 2008, 23:14) *
Можно дополнить еще и медленной веткой, еще позже будет срабатывать, но уже без искажений ....
Простите, не понимаю почему. Поясните, если не сложно.
alexkok
Цитата(sergunas @ Nov 3 2008, 21:39) *
Нужно и обнаружить и измерить и проанализировать спектр, модуляции нет,

Я спрашивал что измерить, т.е. какие параметры и с какой точностью.
Цитата
ожидается сумма чисто гармонических сигналов.

Ранее Вы писали про одиночные сигналы.
Цитата
Да, уверен, что нужен, заказчик требует большого дин. диапазона.

А что Вы понимаете под ДД, отношение чего к чему?
И какие параметры АЦП?
Цитата
Задачу я понимаю так: если сигнал не превышает диапазона АЦП, он должен быть предельно неискажен (максимальная линейность тракта). Случай ограничения сигнала - это в какой-то мере катастрофичная ситуация, на неё я не хочу ориентироваться, но хочу как-нибудь ослабить влияние искажений от ограничения. То есть ситуация, когда сигнал меньше уровня ограничения является более приоритетной.

Возможно Вам подойдет установка быстрого аттенюатора на прецизионных резисторах с затуханием 2^N, где N 4-6. И какая-то логика анализирующая выход АЦП и в случае перегрузки включающая этот аттенюатор.
В зависимости от того что надо мерять и вида сигнала вполне может пройти. Получите на N разрядов больше.
Цитата
Понятно, а что такое частотный детектор? Детектирует частоту? Какую? А зачем? Не пойму, просветите.

Выдает напряжение пропорциональное отклонению входной частоты от цетральной.
Максим Зиновьев
Нуянезнаю... Двоешники sad.gif

Чё мешает подпереть ограничительные диоды неким постоянным током, при котором им, диодам ограничительным, будет недосуг заиматься нелинейщиной по ...
Евгений Германович
Цитата(maximiz @ Nov 4 2008, 01:43) *
Нуянезнаю... Двоешники sad.gif

Чё мешает подпереть ограничительные диоды неким постоянным током, при котором им, диодам ограничительным, будет недосуг заиматься нелинейщиной по ...

Думаю,что ничего.Только не током а напряжением.
Что радует так это размах мысли-автор по моему разумению ни словом не заикнулся о прецизионном ограничителе,однако в ход пошли схемы термостабилизации.
Главный вопрос к автору-вы столь оригинально изложили свои требования,что через один ответ из под вас требуют уточнения.У меня возник вопрос-а вы сами то знаете,что вам надо?
Ограничение сигнала однозначно искажает спектр,на что вам уже было указано одним из отвечающих,но тем не менее вы изъявляете желание его анализировать.Зачем?
orthodox
Цитата(sergunas @ Nov 3 2008, 21:39) *
Нужно и обнаружить и измерить и проанализировать спектр, модуляции нет, ожидается сумма чисто гармонических сигналов.

Если интересуют только частоты этих сигналов, только тогда можно ограничивать... И то, если сумма-разность в диапазон не попадает...


Цитата
Места на плате тоже нет, прямо совсем в обрез, боюсь дополнительные фильтры задержки не влезут.

Маленькая smd платка на ребро на штырьках или впаять.

Цитата
Да, уверен, что нужен, заказчик требует большого дин. диапазона.

Этот диапазон укладывается в диапазон АЦП или надо расширять?

Цитата
Задачу я понимаю так: если сигнал не превышает диапазона АЦП, он должен быть предельно неискажен (максимальная линейность тракта). Случай ограничения сигнала - это в какой-то мере катастрофичная ситуация, на неё я не хочу ориентироваться, но хочу как-нибудь ослабить влияние искажений от ограничения.


Ослабить не получится. Или ограничитель, или компрессор. Но можно выбрать более простой компрессор, у него будут относительно большие искажения, но меньше чем у ограничителя.


Цитата
Уважаемый ортодокс, вот вы рассуждаете, а я вот не улавливаю... Что такое порог АРУ?

Величина входного сигнала, при которой начинается уменьшение усиления (собственно, работа АРУ)

Цитата
Безопасность каких входов?

Я думал, задача состоит в защите входов АЦП от перегрузки по напряжению.

Цитата
Анализ чего?

Ну, вы же для чего-то эту схему делаете... Какую-то информацию о сигнале хотите получить... Мы не знаем, какую именно. В описанном мной случае при резком увеличении сигнала будет кратковременная перегрузка, пока не отработает АРУ (несколько периодов, возможно. если постараться, то совсем мало) - и таким образом, кратковременные искажения.



Цитата
Простите, может если бы чуточку на доступном языке, было бы понятнее :-)

Хмм... Трудно, займет многа букафф... Давайте по пунктам. Мы же угадываем , чего хотите Вы, давайте взаимно угадывать и задавать наводящие вопросы... Когда мы угадаем все, что вы хотели делать, то и ответ будет прост и ясен. Вопрос снимется таким образом.



Цитата
Постоянных мскажений хочется избежать. А уж в случае ограничения останется только интермодуляция.

Надо бы обозначить, какие искажения допустимы. Хоть порядок.


Цитата
Простите, не понимаю почему. Поясните, если не сложно.

Особенности схемотехники. Самый неискажающий регулируемый элемент - одновременно и самый медленный. Потому их комбинируют, если надо и мгновенно сработать, и неисказить...Вы не задали величину допустимых искажений. Я предположил, что надо очень мало smile.gif
alexander55
Цитата(Евгений Германович @ Nov 4 2008, 09:20) *
Что радует так это размах мысли-автор по моему разумению ни словом не заикнулся о прецизионном ограничителе,однако в ход пошли схемы термостабилизации.

Точно.
Автор привел бы какие-нибудь цифры, а то пока только абстрактые рассуждения. Никто не против этого, но в таком расширенном варианте тема может перерасти во всем известные обсуждения. biggrin.gif

Цитата(Евгений Германович @ Nov 4 2008, 09:20) *
Ограничение сигнала однозначно искажает спектр,на что вам уже было указано одним из отвечающих,но тем не менее вы изъявляете желание его анализировать.Зачем?

Любая нелинейность меняет спектр, но считается, что это защитный механизм и он срабатывает только в критических случаях.
11
Евгений Германович
Цитата(alexander55 @ Nov 5 2008, 09:56) *
Точно.
Автор привел бы какие-нибудь цифры, а то пока только абстрактые рассуждения. Никто не против этого, но в таком расширенном варианте тема может перерасти во всем известные обсуждения. biggrin.gif
Любая нелинейность меняет спектр, но считается, что это защитный механизм и он срабатывает только в критических случаях.
11

По моему у автора промелькнуло желание просто срезать часть импульса и мерять хвост.Но возможно я и ошибаюсь.
Однако тогда возникает вопрос,как отличить критический случай от некритического smile.gif
Wise
Цитата( @ Nov 5 2008, 14:56) *
Точно.
Автор привел бы какие-нибудь цифры, а то пока только абстрактые рассуждения. Никто не против этого, но в таком расширенном варианте тема может перерасти во всем известные обсуждения. biggrin.gif


..Про «всем известные обсуждения».
..Перелистал топик, нигде не обнаружил, чтобы автор спрашивал, что-нибудь, вроде:

- «Искажает ли спектр клипирование»?
- «Правильно ли я задаю вопрос»?
- «А, может, мне надо АРУ»?
- «Знаю ли я, чего хочу»?
- «Правильно ли я понимаю задачу»?
и т. д.

Ни о чем таком, автор «ни словом не заикнулся».. smile.gif

..Заголовок темы – «как сделать ограничитель».
И «цифры» на первых трех страницах автором приводились.

.. "Сверхсложная" схема на двух транзисторах, это ответ по теме, а многомудрые сообщения, типа «ограничение сигнала однозначно искажает спектр», «вы сами то знаете, что вам надо» - есть прямой флуд..

P.S.
..И, конечно, ограничитель, вносящий минимум искажений вблизи порога ограничения, вряд ли прецизионный.. smile.gif
..Про "смещение диодов напряжением".. ..умолчу..

..Предложение «отвязаться» емкостью и подобрать ток через диод, вызывает некоторые сомнения. Возможно, получится аттенюатор или фиксатор уровня..

..Если требуется получить максимальное приближение к идеальной (по «прямоугольности») характеристике ограничения, известен классичесский подход – сигнал надо пропустить через усилитель с нелинейными элементами в цепи обратной связи.
alexkok
Цитата(Wise @ Nov 5 2008, 19:04) *
Ни о чем таком, автор «ни словом не заикнулся».. smile.gif

Однако автор предупредил, что в аналоговой технике он новичёк.
И предупредить, что так делать не правильно, очень даже не лишнее.
Цитата
..Заголовок темы – «как сделать ограничитель».

У Хьюлетт-Паккард был девиз: "Дадим заказчику не то, что он просит, а то, что ему надо".
И я с ними согласен.
Wise
Цитата(alexkok @ Nov 6 2008, 01:56) *
..У Хьюлетт-Паккард был девиз: "Дадим заказчику не то, что он просит, а то, что ему надо".
И я с ними согласен.


..Насчет «заказчиков», возможно, Вы правы.
..Только не считаю людей, которые общаются в проф. ветках, «заказчиками».
С какой стати?
Да и настоящие заказчики, бывает, формулируют задание корректно.
smile.gif
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.