2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3  След.
 
 AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение11.01.2019, 20:57 


11/12/16
4231
В продолжении этой темы

На праздниках пришли посылочки из братского Китая и собрал (пока на макетке) свою поделку.
Работает не настолько плохо, чтобы уж совсем. Но и не настолько хорошо, как могло бы - на АЧХ имеется шум в несколько десятков LSB.
Хотелось бы с ним разобраться, перед уже окончательной сборкой.

Детали:
1. ИОН - TL431
2. AD9850 собран в виде модуля HC-SR08 (подкупил тем, что на нём имеется ФНЧ). даташит
3. AD8310 тоже на модуле. Вот таком
4. MCP3304 подключена к AD8310 в дифференциальном режиме.
5. Питание от компутерного БП. 12V - для питания модуля с AD8310, 5V - для всего остального, кроме Ардуины. Ардуина питается отдельно от USB (тут нет никакой глубокой мысли, но почему-то только так шьется этот китайский клон).


Особо надеюсь на помощь уважаемого Dmitriy40 :roll:
Но может кто ещё чего путнего подскажет.

Чуть дополню.
Хотелось бы получить шум не больше 4 LSB.
Усреднение измерений использовал. При усреднении по 5-15 измерениям шум уменьшается, но не достаточно, все равно остается в пределах пары десятков LSB. Более-менее получается при усреднении по 50 измерениям. Но тогда
а) все равно местами проскакивают выбросы, которые несколько портят картинку. Впрочем, уже терпимо.
б) время выборки становится неприлично большим - около 1.5 секунды (выборка 500 точек).

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение11.01.2019, 22:33 
Заслуженный участник


20/08/14
5365
Россия, Москва
Ну раз уж призвали магией вуду, то скажу.
1. Компьютерный БП очень сильно шумит. Он рассчитан на большие токи, а не на качество выходного напряжения, в обычном применении по всем его каналам почти всегда стоят дополнительные стабилизаторы в самих платах и потому на шум самого БП ограничения слабые (если вообще нормируются, не знаю). Потому первое что проверить - запитать всё что можно от аккумуляторов/батарей и проверить шум измерений. По итогам думать как питаться, хватит ли дополнительных фильтров по цепям питания или стоит вообще перейти на питание от 12В аккумулятора, получая 5В линейным стабилизатором с низким шумом.
Так как нет полной схемы соединений плат, то надеюсь оно правильное: земли объединяются в одной точке, плюсы не объединяются вообще (особенно 5В ардуины, которое берётся из шумного компа). Особое внимание на подтяжки если есть - к какому источнику они подключены и с какой стороны от сигнального соединения (тут я не готов сказать как правильно, вроде бы должно быть на стороне приёмника сигнала, но могу и ошибиться).

2. Проверить вариант с внешней опорой ардуине, это точно можно (Vref выведен на разъём), подать на него напругу с отдельного аккумулятора/батарейки (Li-Ion или три пальчика вполне подойдут) и проверить шум измерений. Если провода до акка длинные (более 5см скажем), то прямо на разъём ардуины напаять кондёр в доли-единицы мкФ (лучше керамику). Впрочем это в любом случае не помешает. Торможу, АЦП ардуины не при делах.

3. До усреднения сделать медиану на десяток-два выборок, т.е. отбрасывать явные выбросы и усреднять лишь середину медианного фильтра. Это (честная медиана) сложнее математически, но для начала можно попробовать просто отбрасывать до усреднения выбросы за пределами ±10% от предыдущего точного среднего (тут не забыть про правильную инициализацию).

4. Выполнить все межсоединения плат коаксиалом, включая и питание до кучи. Хотя бы наводок меньше будет. Польза спорна, но хуже не будет.

5. Ну и главное: посмотреть шум непосредственно с АЦП, прямо в его LSB/отсчётах, а не после пересчёта в АЧХ - последний может добавлять погрешность из-за округлений и вообще. Отстроить всю систему на одну частоту (не кратную ничему!) и смотреть шум прямо в отсчётах АЦП, тупо выдавать их в буфер/экран.

PS. Чего я советовал в той теме уже не помню, но если что полезное - тоже взять на вооружение. :mrgreen:

-- 11.01.2019, 22:39 --

Следующим пунктом, если нужный эффект не достигнется, будет уборка всей аналоговой схемы в экран, с оставлением наружу лишь питания, цифровых сигналов и коаксиалов ВЧ (с оплёткой на корпусе и земле питания).

-- 11.01.2019, 23:02 --

Ах, ну да, если всё равно ничего (из просто реализуемого) не поможет, то придётся подать на вход АЦП напругу с акка/батарейки и посмотреть шум на выходе АЦП. И выяснить, шум берётся до АЦП или после (или в нём). Соответственно и лечить его надо по разному.

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение11.01.2019, 23:14 


11/12/16
4231
Dmitriy40 в сообщении #1367842 писал(а):
Ну раз уж призвали магией вуду, то скажу.

Уряяя! Получилось :D

Dmitriy40 в сообщении #1367842 писал(а):
1. Компьютерный БП очень сильно шумит.

Подозревал это. Но каких-то характерных проявлений в шуме, связанных с частотой преобразования в БП не обнаружил (и=но не факт, что их можно обнаружить).

Dmitriy40 в сообщении #1367842 писал(а):
Так как нет полной схемы соединений плат, то надеюсь оно правильное: земли объединяются в одной точке, плюсы не объединяются вообще (особенно 5В ардуины, которое берётся из шумного компа). Особое внимание на подтяжки если есть - к какому источнику они подключены и с какой стороны от сигнального соединения (тут я не готов сказать как правильно, вроде бы должно быть на стороне приёмника сигнала, но могу и ошибиться).


Все земли, кроме питания 12V на модуль AD8310, собраны максимально близко на макетке.
Всё питание 5V собрано максимально близко на макетке, откуда и раздается. Ардуина от туда не питается, но питается Некстион. (первым шагом отключу его и посмотрю на шум, отпишись чуть позже).
Питание 12V на модуль AD8310 подается напрямую от БП (ни GND, ни 12V на макетку не заводится). Но проблемы должны купироваться дифференциальным входом АЦП.

У меня были сомнения, что может шуметь "по питанию" синтезатор на AD9850 - в используемом модуле, как понял, не разводится питание и земля аналоговой и цифровой части. Но у меня есть Г4-102. С ним шум такой же.

Dmitriy40 в сообщении #1367842 писал(а):
но для начала можно попробовать просто отбрасывать до усреднения выбросы за пределами ±10% от предыдущего точного среднего

Именно от предыдущего? При снятии АЧХ там сильно поменяться реальные значения могут.

Dmitriy40 в сообщении #1367842 писал(а):
5. Ну и главное: посмотреть шум непосредственно с АЦП, прямо в его LSB/отсчётах, а не после пересчёта в АЧХ - последний может добавлять погрешность из-за округлений и вообще.

а) пока к АЧХ (в Дб на Кгц) не привожу, именно в LSB и смотрю.
б) смотрел с Г4-102 при фиксированной частоте - шум такой же.
в) смотрел шум на АЦП (100 Ом резитор между дифф-входами) - выдает "минус немного", но без шума.

-- 11.01.2019, 23:17 --

UPD:
Отключение питания Nextion на шум не влияет.

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение11.01.2019, 23:19 
Заслуженный участник


20/08/14
5365
Россия, Москва
Маленький лайфхак: когда мне надо посмотреть на сигнал, а писать специальную программу лень, то я вывожу отсчёты в двоичный файл (в некотором формате, типа 16 бит целое), называю его .pcm и загружаю в любой звуковой редактор. И уже в нём смотрю и спектр, и среднее, и величины выбросов, и пользу применения разных фильтров ... Конечно это всё можно в той же Математике сделать, но её у меня нет, а звуковой редактор есть. ;-)

(Оффтоп)

А вообще, я с аналоговой техникой сложнее линейного стабилизатора (кренки) дела стараюсь не иметь - слишком плохо её понимаю и знаю. Так, нахватался по верхам и лишь в некоторых разделах (типа помехозащиты передачи цифровых сигналов), потому не стоит советы выше принимать за абсолютную истину.
Вот как перемежать выборки и частоты генератора чтобы получить после усреднения подавление частоты 50Гц - если основной шум из-за неё - дело другое, это алгоритмическая задача. Вполне реализуемая на указанной аппаратуре.


-- 11.01.2019, 23:38 --

EUgeneUS в сообщении #1367854 писал(а):
Но каких-то характерных проявлений в шуме, связанных с частотой преобразования в БП не обнаружил (и=но не факт, что их можно обнаружить).
Учитывая частоты, оно может и не будет видно именно как частоты (пики в спектре), а будет просто шум во всей полосе.
EUgeneUS в сообщении #1367854 писал(а):
Но проблемы должны купироваться дифференциальным входом АЦП.
Вот тут - нет. Точнее должны, но не этим (диф.входом), а величиной подавления по питанию. И источника сигнала (AD8310) и приёмника сигнала (АЦП). Но ещё есть такое гадское понятие как паразитные ёмкости, в том числе от выводов питания до выхода ...
EUgeneUS в сообщении #1367854 писал(а):
Именно от предыдущего?
А текущего в этот момент ещё нет. Ведь для текущего ещё только накапливаются данные для усреднения. Тут можно сделать финт ушами: накопить 4-8 отсчётов, усреднить их (идеально конечно медианой, для коротких массивов она несложна, но и просто среднее сойдёт) - и результат взять за точное значение для фильтрации выбросов для дальнейшего накопления для усреднения. 4 на самом деле мало, даже единичный выброс сильно испортит среднее (но не медиану), 8 гораздо лучше.

EUgeneUS в сообщении #1367854 писал(а):
в) смотрел шум на АЦП (100 Ом резитор между дифф-входами) - выдает "минус немного", но без шума.
Вот оно, явное свидетельство что шум берётся в аналоговой части ещё до АЦП.
Я бы посмотрел на спектр шума, нет ли там сильной 50Гц.
И смотреть шумит ли сам пиковый детектор, проникает ли шум с его питания, или шумит генератор. Для этого найти и подать внешнюю стабильную частоту (стабильной амплитуды) на пиковый детектор. Ну или хотя бы сильно-сильно пофильтровать сигнал генератора (да хоть пяток ВЧ RC цепочек напаять).

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение11.01.2019, 23:49 


11/12/16
4231
1. У Ардуино ИДЕ появился плоттер последовательного порта. Туда можно данные выводить, а он график строит. Так и смотрю шумы, ибо график (WaveForm) у Nextion только 255 бит размером :evil:

2.
Dmitriy40 в сообщении #1367857 писал(а):
А вообще, я с аналоговой техникой сложнее линейного стабилизатора (кренки) дела стараюсь не иметь - слишком плохо её понимаю и знаю. Так, нахватался по верхам и лишь в некоторых разделах (типа помехозащиты передачи цифровых сигналов), потому не стоит советы выше принимать за абсолютную истину.


Да ладно :D Как понял, опыт с помехозащитой при чтении аналоговых сигналов (пусть и медленных) у Вас огого. А радиочастотный тракт с использованием коаксиала 50 Ом сделать я догадался :mrgreen:

3. Дальнейшие мои шаги:
- запитать всё (кроме ардуины) от аккума 12V.
Вопрос: для 5V КРЕНка подойдет? Или что более навороченное и малошумящее надо?
Шум на АЦП по моим прикидкам должен быть не больше 2 mV (это примерно 0.1 дБ, мне хватит). В LSB это 4. То есть, по сути, 10-битного АЦП мне хватит, 12 битов (10+2) MCP3304 можно использовать для усреднений и прочей алгоритмической обработки.

4. И вот какой вопрос на будущее. Как Вы считаете, какое питание всего устройства будет приемлемым:

а) Трансформатор 2х12V. Одна обмотка на питание цифры через КРЕНку. Вторая: на питание аналоговых цепей (через другую КРЕНку) и 12 V (еще через одну КРЕНку) на модуль с AD8310 (там на борту еще своя КРЕНка на 5V)
б) Импульсный БП 220-12V, после чего раздача через отдельные КРЕНки: на цифру, на аналог, на модуль с AD8310 (там на борту еще своя КРЕНка 5V).
в) Трансформатор 2х12V. И какая-нибудь схема "прецизионного БП" (из Хоровица-Хилла или от лабораторного БП).

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение12.01.2019, 01:06 
Заслуженный участник


20/08/14
5365
Россия, Москва

(Оффтоп)

EUgeneUS в сообщении #1367861 писал(а):
Как понял, опыт с помехозащитой при чтении аналоговых сигналов (пусть и медленных) у Вас огого.
Нет, я бы так не сказал. Конечно занимался лет уже 20 чтением данных с АЦП и их предварительным анализом (простая фильтрация, усреднение), но аналоговой части при этом почти не касался (не поверите: до сих пор плохо понимаю отличие диф.входа от униполярного при передаче цифровых сигналов при одинаковом размахе, вроде всего лишь двойной выигрыш скорости и всё, чего с первым все так носятся ... ;-)), да и анализ был скорее по готовым формулам/ТЗ от заказчика.

В качестве прикола расскажу не столь уж далёкий случай: датчик давления, с аналоговым выходом, сигнал выдаёт как отношение напруги на выходе к напруге питания (что оказалось очень большим плюсом в плане точности измерений), принимаю на AVR. Так заказчик потребовал выводить давление не в мм.рт.ст, а в мм.вод.ст. - видите ли так меньше шаг младшей цифры! Вместо 730.2 выводить 9927. Что там число реально плавает на ±1-3 младших единиц - его не смутило. Как не смутило и что точность применённого датчика давления всего 5%, даже после калибровки она порядка 1% (если правильно помню расчёты) на краях измеряемого диапазона. Спор продолжался несколько месяцев и убедить в абсурдности требований так и не смог - мне тыкали в рожу статистикой, где она расходилась на считанные единицы между разными приборами в комнатных условиях (практически при температуре калибровки) и кричали "выводи на экран точнее, ещё точнее!" (требовали пятый знак) ... Единственное чего смог добиться - в инструкции/паспорте написали погрешность правильно, расчётную, а не единицу младшего разряда. :D
Зато в процессе немного просветился в метрологии.

EUgeneUS в сообщении #1367861 писал(а):
Вопрос: для 5V КРЕНка подойдет?
Вполне подойдёт, насколько помню сама кренка почти не шумит (глянул, для LD1117 пишут про 0.1мВ или 0.003% от выхода шум в полосе 10Гц-10кГц). Конечно кондёр по выходу обязателен, лучше даже пара из электролита мкф от 10-33 и керамики порядка 0.1мкФ.
EUgeneUS в сообщении #1367861 писал(а):
4. И вот какой вопрос на будущее Как Вы считаете, какое питание всего устройства будет приемлемым:
Сразу скажу, третий вариант, "прецизионный", лишний: Вам надо не прецизионность, а малошумность. Конкретная же величина напряжения роли не играет (в пределах ±5%). Тогда уж поможет такая статейка: Покончим с шумом в стабилизаторах напряжения!
По остальным двум скажу так, это уже имхо пожалуй: импульсный БП шумит сильнее, но его и фильтровать намного проще из-за высокой стабильной частоты. Правда если не придётся убирать всё в экран - вот тут его ВЧ шум как раз сильно мешает и БП придётся сажать в свой отдельный экран (ну или хотя бы оставлять снаружи экрана аналоговой части). Я бы пожалуй предпочёл импульсный БП, на фиксированную частоту (например дешёвая MC34063 уже не рулит, но AC-DC большинство как раз с фиксированной частотой), с LC фильтром после него, тут нет особых проблем получить десяток мВ шум (и доли мВ с многозвенным LC). А кренками он погасится ещё на порядки (для LD1117 пишут про минимум 60дБ подавление по входу).
А, да, отдельные кренки на разное питание - это правильно! Именно ради изоляции шумов. Это БП можно один, при малых токах делить (обмотки) на силовую и прочую (или аналоговую и цифровую) части нет смысла, выходной электролит всё нивелирует, а кренки изолируют шумы в своём домене питания.

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение14.01.2019, 08:43 


11/12/16
4231
Dmitriy40
Спасибо за ответ и статью!

Еще небольшой вопрос про КРЕНки.
Насколько понял, у LD1117 нормированный уровень шумов и специальная схемотехника по их подавлению.
А банальные LM78xx можно использовать для питания аналоговых цепей? Или лучше даже не пытаться?
Дело в том, что LD1117 нет в наличии в ближайшем магазине "Всё для дома", но найти с некоторыми усилиями, конечно, можно.

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение14.01.2019, 14:44 


27/08/16
4771
Dmitriy40 в сообщении #1367876 писал(а):
А, да, отдельные кренки на разное питание - это правильно!
С точностью до возможных требований по порядку включения питаний и снятия ресета только когда все питания номинальны.

EUgeneUS в сообщении #1368518 писал(а):
А банальные LM78xx
Это и есть кренки с первоначальной американской маркировкой (и первоначальной распиновкой!), скорее всего, испечённые в более стабильном техпроцессе (если они не российского производства с иной маркировкой и в другом корпусе).

IMHO ваша потребность в малошумящих стабиллизаторах питания сильно преувеличена. Главное, не импульсный преобразователь (с ними тоже можно, но требуется аккуратность). LDO лучше только по той причине, что им можно подавать меньшее входное напряжение. Посмотрите другие LDO, например, LM317.

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение14.01.2019, 14:46 


11/12/16
4231
realeugene в сообщении #1368610 писал(а):
Это и есть кренки с первоначальной американской маркировкой...


Я в курсе. Но уважаемый Dmitriy40 рекомендовал LD1117, которая, насколько понял, не является клоном LM58xx.

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение14.01.2019, 14:55 


27/08/16
4771
EUgeneUS в сообщении #1367828 писал(а):
АЧХ имеется шум в несколько десятков LSB
Утверждение бессмысленное, так как никто не знает, чему именно равен один LSB у вас после обработки.

Отлаживать нужно по частям. Например, отсоедините выход детектора от АЦП, закоротите вход АЦП через соответствующее сопротивление и добейтесь низкого шума. Потом добавьте детектор, но без подключения генератора. И так далее.

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение14.01.2019, 15:12 


11/12/16
4231
realeugene в сообщении #1368615 писал(а):
Утверждение бессмысленное, так как никто не знает, чему именно равен один LSB у вас после обработки.

Все детали были указаны в стартовом посте, включая разрядность АЦП и ИОН.

realeugene в сообщении #1368615 писал(а):
Отлаживать нужно по частям.

Конечно, понимаю, что мои вопросы в этой теме выглядят, как "уважаемые ученые у меня в подвали раздается шум, что делать?". Но не настолько же.

realeugene в сообщении #1368615 писал(а):
отсоедините выход детектора от АЦП, закоротите вход АЦП через соответствующее сопротивление и добейтесь низкого шума.

-3 LSB. Не очень понял, почему там минус три LSB, но шума нет вообще.

realeugene в сообщении #1368615 писал(а):
Потом добавьте детектор, но без подключения генератора.

Да ладно. Детектор логарифмический. При снижении уровня сигнала ниже порога чувствительности (ниже 1 В на выходе детектора, уровень сигнала ниже 1 мВ), уровень шума резко начинает резко возрастать и достигает 400 LSB (то есть до примерно 0.2 - 0.3 В) при отсутствии сигнала.

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение14.01.2019, 15:36 


27/08/16
4771
EUgeneUS в сообщении #1368626 писал(а):
-3 LSB. Не очень понял, почему там минус три LSB, но шума нет вообще.
Сами считали. :mrgreen: :facepalm:

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение14.01.2019, 15:39 
Заслуженный участник


20/08/14
5365
Россия, Москва
EUgeneUS
LD1117 - это самая обычная и широко известная малопотребляющая кренка с малым падением (Low drop, LDO). Её кстати китайцы любят ставить в свои поделки, может с другими буковками, но 1117. Просто она (её pdf) мне первой на глаза попалась. Но вот открываем L7805 от ST и видим те же в общем цифры: 10мкВ/Vo (к выходному напряжению) в полосе 10Гц-100кГц, т.е. для 5В выхода будет 50мкВ. И подавление со входа на выход typical 65дБ. Или мелкая L78L05 тоже от ST, для 5В видим 40мкВ в той же полосе, подавление правда похуже, минимум 40дБ с типичным 50дБ. Именно LM78xx pdf у меня под рукой нет, к тому же непонятно какого производителя (бывает неосновные параметры заметно отличаются), вот взял в гугле от TI, шум снова 40мкВ в той же полосе и 68-80дБ подавление. Советские искать не буду, сорри.
Т.е. в общем любая не специализированная кренка шумит примерно одинаково.

Учитывая что строите всё же не милливольтметр, то шума 0.1мВ с любой кренки вполне достаточно, а ведь его можно и ещё пофильтровать LC фильтрами для аналоговых цепей, тем более что ток невелик (это 10А хорошо пофильтровать проблемно, а уж 10-100мА фильтруй не хочу). Насколько я понимаю особо фильтровать питание генератора нет смысла - все низкие частоты срежутся входным 10нФ кондёром перед AD8310. А её питание фильтровать тоже бессмысленно - там на вашей китайской плате и так стоит кренка 78L05, шум которой см.выше. Кстати советовал бы продублировать входной кондёр у AD8310 (у AD9850 он и так есть на плате) электролитом мкФ на 22-100, китайцы на них сильно и необоснованно экономят.
Но сказанное не отменяет теста на питание от аккумулятора: импульсный БП (тем более мощный компьютерный) шумит вовсе не единицы-десятки мВ, а может и сотни, да и частоты (с гармониками) довольно высоки, подавление кренки по входу это конечно хорошо, но ВЧ наводка может пойти и мимо регулирующего транзистора в кренке (по идее всё должно срезаться имеющимися кондёрами по питанию), через эфир или через ёмкости монтажа и это стоит проверить, тем более запитаться от химического источника несложно (вплоть до "кроны" из любого мультиметра вытащить или шести AA/AAA чтобы было более 7В).

В общем прежде чем закупаться в магазинах надо бы найти причину шума. АЦП и цифру Вы уже исключили, осталось 4 возможных источника: генератор, пиковый детектор, БП, внешняя причина. Генератор смело можно запитать прямо от USB/ардуины, его шум влиять вроде не должен. Запитав пиковый детектор от акка проверите шумность БП. Внешнюю причину убрать можно наверное только общим экраном (тупо заверните всё в пищевую фольгу подключив её к минусу питания и отойдя от работающих электронных приборов хоть на метр).
Если окажется что всё впустую и шумит сам AD8310, то придётся исследовать детальнее сам шум и бороться с ним алгоритмическими методами, усреднением (если шум некоррелирован) или более сложной фильтрацией, может даже и с синхронным управлением генератором.
Нужны данные для анализа.

Кстати насчёт измерения AD8310 с отключенным входом, на Fig.6,7,8,30 в её доке видно что менее -80дБВ подавать бессмысленно, ошибка быстро растёт. Правда это жалкие нВ и однако это показывает что она может вполне себе ловить наводки и шумы прямо из эфира на свой вход - при отсутствии входного сигнала. Т.е. включать её без входного сигнала и что-то там мерить - глупость.

-- 14.01.2019, 16:03 --

EUgeneUS в сообщении #1368626 писал(а):
-3 LSB. Не очень понял, почему там минус три LSB,
Банальное входное смещение (ошибка по входу), то что Offset voltage для ОУ и Offset Error для MCP3304. Устраняется калибровкой. Зависит от температуры (Fig.2-22) и от опоры (Fig.2-18).

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение14.01.2019, 19:52 


11/12/16
4231
Dmitriy40

1. С КРЕНками понятно. Спасибо! Заглянул в первый попавшийся даташит на LM78xx, увидел значение шума раза в три больше, чем у LD1117, решил уточнить.
2.
Dmitriy40 в сообщении #1368652 писал(а):
Учитывая что строите всё же не милливольтметр, то шума 0.1мВ с любой кренки вполне достаточно,


Тут такое дело. Шум на выходе детектора 0.1 мВ - это более чем достаточно. А вот на стороне ВЧ детектор начинает работать с уровня примерно 100-50 микровольт, и все что наложится на ВЧ - вылезет в виде шума доли вольта на выходе.

Результаты экспериментов (в том порядке, в котором проводил):

1. Подключение кондера 470 мкФ на 12 В (питание модуля с AD8310, непосредственно на модуль подключал) - нет эффекта.
2. Подключение того же кондера к точке раздачи 5В на другие устройства, кроме Ардуины - шум снижается.
3. Экранирование фольгой детектора - шум снижается.
4. Питание от Кроны детектора (но не АЦП) ситуацию сильно ухудшает.

Эффекта от пп 2 и 3 пока недостаточно.

Мысли по источникам шумов.
1. Шум генератора практически исключаю. Так как на Г4-102 есть пассивный аттенюатор, которым и уменьшаю уровень сигнала. При уменьшении уровня сигнала уровень шума на выходе детектора растет и, похоже, по экспоненте. То есть уровень шума на детекторе - примерно постоянный. А если бы шум шёл с генератора, он бы гасился вместе с полезным сигналом аттенюатором. (Это не относится к эксперименту с подключением Кроны).
2. Похоже ловит по эфиру мусор от работы ключевых элементов БП. Провода выступают в роли антенн.
3. Когда Крону подключал, при снижении уровня сигнала возникший на выходе детектора шум не увеличивался. Делаю вывод, что тут возникал шум на входе АЦП, возможно из-за наводок по земле и-или питанию.

 Профиль  
                  
 
 Re: AD9850+AD8310+MCP3304=АЧХметр (шум на АЦП)
Сообщение15.01.2019, 01:25 
Заслуженный участник


20/08/14
5365
Россия, Москва
Причины п.4 мне откровенно непонятны.

Уменьшение шума в п.3 - звоночек что ловится эфир, а значит надо аккуратнее ему подавать сигнал и экранировать всю плату детектора (с подключением к его земле).

Я бы проверил шум АЦП ещё так: включить в разрыв обоих проводов диф.входа АЦП по резистору в десяток кОм, а параллельно входу самого АЦП кондёр на несколько мкФ (можно и десяток). Резко увеличится время установления напряжения на АЦП, зато входные шумы от предыдущих каскадов сильно пофильтруются. Т.е. подождать стабилизации выходного кода АЦП (вплоть до минут) и потом смотреть на шум.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 33 ]  На страницу 1, 2, 3  След.

Модераторы: Karan, PAV, Toucan, maxal, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group