Odpowiedz 
 
Ocena wątku:
  • 0 Głosów - 0 Średnio
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
U-VNA - nadeszła nowa era! :-)
SP6FRE Offline
Leszek
****

Liczba postów: 426
Dołączył: 20-09-2009
Post: #61
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-)
Witam!

To co pokazałeś z wpływem parametrów rozproszenia (bo zapewne także podobny wpływ wykazać mogą np. różne oporności lub impedancje wejściowe układów scalonych) nie napawa optymizmem.
Wydaje się, że w istniejącym układzie pomiarowym nie da się tego uwzlędnić w algorytmie i zapanowac nad tym "chaosem" Sad
Jedynym teoretycznym wyjściem jest użycie voltomierza idealnego czyli takiego, który ma nieskończoną oporność a zarazem zerową pojemność i indukcyjność własną i nieograniczone pasmo. Ale takiego woltomierza już używałeś w symulatorze i na tej podstawie powstał pierwszy układ pomiarowy Sad
Zastosowanie przekaźnika i jednego układu AD usunie błąd odniesienia ale przełączanie bez buforowania nie jest dobrym pomysłem, bo nie można dopuścić aby parametry wejścia układu AD dołączać i odłączać od gałezi pomiarowych. Trzeba na pewno zastosować separację w postaci co najmniej tranzystora polowego. Wzmacniacz AD8009 ma świetne parametry jako bufor ale może jest za drogi aby użyć go dla każdego kanału z osobna? Optymalne dla mnie byłoby zastosowanie separacji w każdym torze (jeden lub dwa tranzystory polowe w torze) i dołączanie układów AD8307 za separatorami. Trudno ocenić czy taka separacja wystarczy czy też konieczne jest również zastosowanie tylko jednego, przełączanego układu AD8307 (przy pomiarze względnym dla tego samego, choć nieznanego odniesienia, nie ma chyba potrzeby używania dostrajania wejścia za pomocą dodatkowej kalibracji). W tym wypadku oznacza to użycie przekaźników co zapewne spowoduje zmniejszenie prędkości a co za tym idzie i dokładności pomiarów oraz wzrost poziomu chałasu podczas pomiaru Smile.
Może na początek mógłbyś "na pająka" zmontować pełne buforowanie jednego toru pomiarowego i sprawdzić po raz kolejny wpływ pojemności 5pF dołączonej za separatorem na wejściu AD? Przypuszczam, że pomiary będą znacznie bardziej powtarzalne. Wtedy dopiero można byłoby zdecydować o zastosowaniu przełączania lub nie. Może poziomy odniesienia dla każdego z torów da się ustalić podczas kalibracji za pomocą rezystora dopasowanego porównując wynik pomiaru z założeniami teoretycznymi?

Prawdopodobnie masz już nieco dość symulacji, programowania, przeglądania kodu ale zachęcam Cię do kontunuowania pracy bo pomysł jest genialny, osiągnięte już wyniki znaczące a pionier ma zawsze "pod górkę" Big Grin
L.J.
(Ten post był ostatnio modyfikowany: 07-12-2016 18:34 przez SP6FRE.)
07-12-2016 18:31
Odwiedź stronę użytkownika Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP3GO Offline
Rafał
**

Liczba postów: 67
Dołączył: 15-04-2015
Post: #62
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-)
Dziękuję Leszku za jak zwykle cenne uwagi!
Mam jednak wrażenie, że niektórymi niezbyt precyzyjnymi stwierdzeniami w moim poprzednim poście mogłem wprowadzić Cię w błąd, jeśli chodzi planowane rozwiązania w wersji 2.0 PCB dla U-VNA, dlatego sprostuję je poniżej, odnosząc się do tego, co napisałeś.

(07-12-2016 18:31)SP6FRE napisał(a):  Zastosowanie przekaźnika i jednego układu AD usunie błąd odniesienia ale przełączanie bez buforowania nie jest dobrym pomysłem, bo nie można dopuścić aby parametry wejścia układu AD dołączać i odłączać od gałezi pomiarowych.

Oczywiście, że bez buforowania nie może się obejść! Smile
Być może jednak napisałem to niezbyt jasno poprzednio.
Chodzi o to, że będziemy mieli do wyboru (czyli przewidziane miejsce na PCB) 3 rodzaje buforów/tłumików: zwykły rezystor, wtórnik na polowym i bufor na op-ampie.
Zawsze jednak będzie w użyciu (w sensie wlutowany) jeden z nich. Czyli nigdy nie podłączamy bezpośrednio sieci pomiarowej pod wejścia układów AD Smile

(07-12-2016 18:31)SP6FRE napisał(a):  Optymalne dla mnie byłoby zastosowanie separacji w każdym torze (jeden lub dwa tranzystory polowe w torze) i dołączanie układów AD8307 za separatorami.

Jeszcze uprościłem to podejście. Mamy jeden detektor (do wyboru: AD8307 albo AD8362) za nim separator na każdym wejściu (bo mamy wejście różnicowe), a dopiero potem odpowiedni zestaw przełączników, które te dwa wejścia podłącza do odpowiednich punktów sieci pomiarowej (włącznie z podłączeniem do drugiego portu BNC dla pomiaru transmitancji). Przy takim podejściu potrzebujemy tylko dwóch tranzystorów polowych, albo tylko dwóch op-ampów AD8009.

(07-12-2016 18:31)SP6FRE napisał(a):  Trudno ocenić czy taka separacja wystarczy czy też konieczne jest również zastosowanie tylko jednego, przełączanego układu AD8307

Zastosowanie jednego detektora nie jest konieczne ze względu na separację, lecz jest konieczne za względu na to, że są to detektory logarytmiczne i każdy z nich ma nieco inny punkt "intercept", a ich dokładna sprzętowa kalibracja (wszystkich razem) byłaby niewykonalna.
Jeśli zastosujemy tylko jeden detektor, to zmiana (sprzętowa kalibracja) jego "intercept" wpływa jednocześnie (i proporcjonalnie) na wszystkie pomiary, więc można nad tym łatwiej zapanować.

(07-12-2016 18:31)SP6FRE napisał(a):  (przy pomiarze względnym dla tego samego, choć nieznanego odniesienia, nie ma chyba potrzeby używania dostrajania wejścia za pomocą dodatkowej kalibracji)

Niestety jest konieczna. Zauważ, że zależność między napięciem wejściowym na kości AD (czyli napięcie w sieci pomiarowej), a napięciem wyjściowym jest funkcją nieliniową (logarytmiczną), więc niezależnie od tego, że są to pomiary względne, musimy wiedzieć w którym miejscu tej nieliniowej charakterystyki kości AD jesteśmy, bo im jesteśmy wyżej tej charakterystyki, tym większa zmiana na wejściu odpowiada tej samej zmianie na wyjściu.
Mam nadzieję, że to jasno ująłem Smile
Gdyby ta zależność była liniowa - wtedy faktycznie położenie na charakterystyce nie ma znaczenia (a liczy się tylko nachylenie prostej charakterystyki).

(07-12-2016 18:31)SP6FRE napisał(a):  W tym wypadku oznacza to użycie przekaźników co zapewne spowoduje zmniejszenie prędkości a co za tym idzie i dokładności pomiarów oraz wzrost poziomu chałasu podczas pomiaru Smile.

Eeeee no bez przesady Wink Już tutaj w tym wątku był poruszany temat przekaźników i jasne jest, że to bardzo kiepski pomysł Smile
Ja planuję zastosować przełączniki elektroniczne, a nie mechaniczne, czyli odpowiedni układ scalony, który realizuje przekaźnik SPDT o odpowiednio niskiej rezystancji włączenia i małych pojemnościach pasożytniczych wejść.
Taki przełącznik ma pasmo rzędu kilkuset MHz i szybkość włączania na poziomie kilku ns, czyli mniej niż pewnie trwa obecnie przełączenie się z jednego do drugiego portu ADC w mikrokontrolerze Smile Zatem wydaje mi się, że nie powinno być żadnego zmniejszenia prędkości pomiarów, że o hałasie już nie wspomnę Wink

(07-12-2016 18:31)SP6FRE napisał(a):  Może poziomy odniesienia dla każdego z torów da się ustalić podczas kalibracji za pomocą rezystora dopasowanego porównując wynik pomiaru z założeniami teoretycznymi?

Tak właśnie planuję przeprowadzić kalibrację sprzętową układu AD. Czyli zapinam 50R na port i kręcę potkiem przy pinie INT kości AD, aż do uzyskania możliwie płaskiej charakterystyki na poziomie 50R na wykresie. Dopiero później kalibracja numeryczna.

(07-12-2016 18:31)SP6FRE napisał(a):  Prawdopodobnie masz już nieco dość symulacji, programowania, przeglądania kodu ale zachęcam Cię do kontunuowania pracy bo pomysł jest genialny, osiągnięte już wyniki znaczące a pionier ma zawsze "pod górkę" Big Grin

Dziękuję Leszku za słowa zachęty - są dla mnie bardzo cenne, bo już nie raz wątpiłem czy to, co robię w temacie U-VNA, ma sens.
Włożyłem już jednak zbyt dużo pracy w ten projekt (szczególnie w oprogramowanie), aby się wycofać i go zostawić w pół drogi rozgrzebanego i bez wniosków końcowych.
Muszę złożyć wersję 2.0, aby się przekonać, czy to będzie działać, czy nie.
I wtedy widzę 3 możliwości:

1. Nie działa - zostawiam temat i zapominam o nim;
2. Działa - pora wykonać docelową PCB (już bez zbędnych układów dodatkowych, które teraz będą na prototypie 2.0)
3. Nie działa, ale wiem dlaczego (tak jak było z wersją 1.0) - wtedy pora wykonać wersję 3.0 i poprawić to, co jest źle Smile

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
08-12-2016 17:09
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
SP3GO Offline
Rafał
**

Liczba postów: 67
Dołączył: 15-04-2015
Post: #63
RE: U-VNA - nadeszła nowa era! :-)
No to płytka PCB dla U-VNA w wersji 2.0 została zamówiona Smile
Pewnie jakoś z Nowym Rokiem do mnie dojedzie.
Do tego czasu szlifuję oprogramowanie - głównie dla uC, bo teraz tam będzie sterowanie przełącznikami, a pomiar tylko na jednym porcie ADC.
Już się nie mogę doczekać pierwszych eksperymentów z wersją 2.0 Big Grin

Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
12-12-2016 10:18
Znajdź wszystkie posty użytkownika Odpowiedz cytując ten post
Odpowiedz 


Skocz do:


Użytkownicy przeglądający ten wątek: 1 gości