АЦП - автостарт, шумы, частота тактирования - Страница 5

МВА · 24.06.2018, 17:00

Сообщение от parovoZZ

У меня остро стоит вопрос с питанием, ибо маленькая батарейка. Если ключ ставить сразу после первого каскада, где амплитуда сигнала низка, то последующие каскады должны быть УПТ. Ну или думать над общей ОС. Мда, дилемма... ЗЫ У АЦП Vref родное = 1.1V

Ключ должен разряжать конденсатор пикового детектора, но просто так его заземлять нельзя так, как на входе стоит буферный повторитель с диодом, и обратная связь берется непосредственно с конденсатора, чтобы скомпенсировать прямое падение напряжения на диоде. И если заземлять конденсатор, то будет КЗ на выходе буфера. Чтобы этого избежать можно подключить сигнал на входной буфер через небольшой резистор, примерно 1К, и одновременно двумя ключами заземлять конденсатор и неинвертирующий вход входного буфера. Если частота сигнала не очень высокая, то входное сопротивление буфера будет очень высокое и потери сигнала на входе не будет.

ЗЫ. Сигнал сразу нормируется до нужной величины, затем подается на активный пиковый детектор, потом на АЦП.

parovoZZ · 25.06.2018, 12:02

Я провел эксперименты. Частота дискретизации 8 кГц (7812 Гц по расчету, 7826 по факту =))), частота среза RC цепочки - 4 кГц. Информации добавилось)) Что понял - надо применять двухполупериодный выпрямитель (у меня сейчас только положительная полуволна), ибо сигнал затухает быстро и амплитуда зависит от фазы. Ну и кстати - то, что я на вход АЦП подаю до минус 1в - это как-то отражается на результате измерения? Вот только сейчас подумал - ведь у меня АЦП с дифф. входами. А это значит, что на плюс подаю сигнал сразу с выхода ОУ, а на минус напряжение смещения. И не надо никаких кондеров. Кто подскажет хороший делитель напряжения? Или тот же ОУ поставить? У меня их 4 на кухне.
С детектором - почитал грамотную литературу. Проще всего детектор с паразитным резистором - я могу посчитать время нарастания и время спада. Время затухания всплеска в наихудшем случае - 50 мс, максимальная частота всплесков - не более 20Гц. Ну и детектор должен быть абсолютным. Время реакции на пиковое значение - 5-10 мс. Вот тут и думай - нужен этот детектор или медиану в МК обсчитать (а так и так придётся считать быстро для быстродействия))).

Yuri222 · 25.06.2018, 13:29

Сообщение от parovoZZ

АЦП с дифф. входами. А это значит, что на плюс подаю сигнал сразу с выхода ОУ, а на минус напряжение смещения. И не надо никаких кондеров. Кто подскажет хороший делитель напряжения? Или тот же ОУ поставить?

Не понял - куда минус АЦП? И зачем?
Делитель напряжения нужно рассчитывать исходя из допустимого сопротивления последовательно со сходами АЦП, иначе можно потерять точность/быстродействие преобразования. Ну и по потреблению питания смотреть нужно. Ставить повторитель (ОУ) - универсальное решение.
Опять же - если, как оказалось, сигнал двуполярный - ставить выпрямитель на ОУ.
При малой частоте пиков можно обойтись RC цепочкой на его выходе с частотой среза пару сотен герц (нужно смотреть длительность всплесков, чтобы сильно их не "зашлифовать") и оцифровкой сглаженного сигнала. Параметры RC цепочки рассчитывать с учетом допустимого сопротивления последовательно со входом АЦП и допустимого тока потребления.

parovoZZ · 26.06.2018, 12:26

Сообщение от Yuri222

Не понял - куда минус АЦП? И зачем?

Так получается. На отрицательной полуволне конденсатор разряжается через минусовое плечо ОУ, как следствие на резисторе и входе АЦП отрицательный потенциал.

Сообщение от Yuri222

Делитель напряжения нужно рассчитывать исходя из допустимого сопротивления последовательно со сходами АЦП, иначе можно потерять точность/быстродействие преобразования. Ну и по потреблению питания смотреть нужно. Ставить повторитель (ОУ) - универсальное решение.

Вот здесь не понял. Вход АЦП МК мегаомный. Когда нет сигнала, мне на АЦП необходимо получить ноль или около того (амплитуду шумов). Но на выходе ОУ будет половинка питания. Чтобы эту половинку нивелировать, на второй вход (-) я подаю также половину питания. Мне нужно (т.к. питание батареечное), чтобы на обоих дифф. входах АЦП в отсутствие полезного сигнала было одинаковое напряжение.

Сообщение от МВА

ЗЫ. Сигнал сразу нормируется до нужной величины, затем подается на активный пиковый детектор, потом на АЦП.

Если откинуть повышенные требования к УПТ, на малых амплитудах почему нельзя работать?

Сообщение от Yuri222

Опять же - если, как оказалось, сигнал двуполярный - ставить выпрямитель на ОУ.

Сигнал изначально униполярный (питание однополярное). Это я его делаю двуполярным искусственно. Надежда была на то, что обе половинки полуволны ну примерно одинаковые. Как выясняется, на углах более пи/2 амплитуда уже спадает. Поэтому только двухполупериодный выпрямитель или абсолютный детектор. Сегодня накидаю схемку, чтобы разговор был предметным.

Yuri222 · 26.06.2018, 13:09

Сообщение от parovoZZ

Вот здесь не понял. Вход АЦП МК мегаомный...

На входе АЦП стоит устройство выборки-хранения (УВХ) -
Конденсатор с аналоговым ключом.

За какое-то фиксированное время конденсатор через открытый ключ должен зарядиться до уровня входного сигнала, потом он отключается от входа, и идет преобразование.
Вы же понимаете, как повлияет на заряд этого конденсатора лишнее сопротивление последовательно со входом...

parovoZZ · 26.06.2018, 15:02

А, ну я понял. Я почему и спрашиваю по делителю. Но там емкость смешная - 22 пФ.

Yuri222 · 26.06.2018, 17:16

Сообщение от parovoZZ

Но там емкость смешная - 22 пФ

Это на первый взгляд так кажется.
При 10к вых. сопротивления предыдущего каскада имеем постоянную времени 220 наносекунд. Т.е. заряжать нужно микросекунду для не сильно точного преобразователя, плюс время преобразования - вот и прикиньте макс. частоту преобразования.

parovoZZ · 27.06.2018, 01:30

Накидал схемку в MPLab. В ней что-то пока не разобрался, т.е. разбираюсь всего один день и то в несколько подходов)) Подал на вход меандр 20 Гц с заполнением 10 процентов. И вот что получилось.
1. Делитель на ОУ не очень хорошо делит. Смещение нуля видно везде.
2. На выход нужен буфер хотя бы для того, чтобы входное сопротивление нормировалось. Честно, думал что конденсатора в 0.1 uF хватит. Но нет. ОУ хоть и кмоп, но кондер разряжается слишком быстро. Ну хотя бы ключ не нужен =) С микрофарадом получше. Ну и с виртуальным нулем надо что-то делать.

parovoZZ · 27.06.2018, 02:08

Ыыы там коэффициенты усиления разные))))

МВА · 28.06.2018, 16:46

Сообщение от parovoZZ

Честно, думал что конденсатора в 0.1 uF хватит. Но нет. ОУ хоть и кмоп, но кондер разряжается слишком быстро. Ну хотя бы ключ не нужен =) С микрофарадом получше. Ну и с виртуальным нулем надо что-то делать.

Честно говоря, схема какая-то мутная.
Первый ОУ является буфером для половины напряжения, почти половины. Дальше это смещение подается на инвертирующий усилитель на третий ОУ, и еще зачем-то в цепь обратной связи четвертого ОУ.
И еще, почему Вы думаете, что к конденсатору пикового детектора подключен только вход АЦП и Ваш резистор на 2М? А обратные связи на обоих ОУ подключены туда же. Не надо забывать, что связь хоть и обратная, но передает напряжение в обе стороны.