caxapa.ru :: Синхронный детектор делается на транзисторах, если не на диодах, без всякого DDS. Тупо перемножением на "прямоугольные" меандры синуса и косинуса. Нечетные гармоники потом отфильтровываются. Синус не нужен. Он может быть нужен в выходном

fk0, легенда (16.07.2017 13:51, просмотров: 534) ответил Ксения на Это помню, но я упрямая :). Хочу принцип гетеродина и не могла не соблазниться возможностью синхронной детекции, если несущую генерить самой. В конце концов, несущую тоже где-то надо брать, так почему не DDS?

Синхронный детектор делается на транзисторах, если не на диодах, без всякого DDS. Тупо перемножением на "прямоугольные" меандры синуса и косинуса. Нечетные гармоники потом отфильтровываются. Синус не нужен. Он может быть нужен в выходном генераторе, где его можно получить пассивными фильтрами. Хотя можно и DDS. Только коли этот DDS тактируется внешним же генератором, то совершенно не сложно заранее знать его фазу и где у него пики синуса и косинуса, соответственно. Их можно вычислить, зачем какие-то компараторы?

[ZX]

Ответить

- Тоже думаю, лучше добавить пару-тройку дискретных деталек типа резистор-полевик-кондёр maleon(312 знак., 17.07.2017 13:42 - 14:29)
- Уже пыталась множить, на AD633, но ничего хорошего не получила - обе боковые частоты (ВЧ-НЧ и ВЧ+НЧ) в результате умножения дают две НЧ, которые взаимно гасят друг друга. - Ксения(16.07.2017 14:01)
  - Один канал делала или два со сдвигом в 90° (который, ЕМНИП, как раз и позволит выделить одну из боковых полос)? - Toчкa oпopы(16.07.2017 22:53)
    - А я сдвинуть забыла :), то бишь не знала тогда, что сдвигать надо. Думала, что они сложатся, а они вычлись - облом. - Ксения(16.07.2017 23:22 - 23:32)
      - ну вот же - danuna(16.07.2017 23:36, ссылка)
        
        Мне бы не на транзисторах объяснение, а сам принцип растолковать. А на транзисторах я плохо понимаю. :) - Ксения(16.07.2017 23:56)
        
        Наверное стр. 46-60 могут внести ясность. Toчкa oпopы(17.07.2017 22:23)
        
        Волна бегает по кругу (фаза) и круг перемещается по стрелке с надписью time... И если относительно оси ординат синус симметричен, то косинус -- с другим знаком (ну это смотря что за ноль брать, но идея в том, что фазу только оба в совокупности fk0(250 знак., 17.07.2017 00:27 - 00:32, картинка)
        
        Это-то я и без вас знала :). Лучше скажете, как мне синус в косинус превратить. - Ксения(17.07.2017 00:47)
        
        В приемном устройстве ни синус, ни косинус не нужны. Достаточно меандров. Схема получения -- классическая, генератор и пара D-триггеров. - fk0(17.07.2017 00:50)
        
        Так и у меня синусоида с меандром спаривается. Вот только беда, что они в одной и той же фазе находятся. - Ксения(17.07.2017 00:53)
        
        Косинусоида, значит, будет в другой. В чем проблема тогда? - fk0(17.07.2017 01:01)
        
        Проблема в том, что косинусоиды у меня нет, а топик как раз о том, как ее получить из синусоиды. - Ксения(17.07.2017 12:05)
        
        Тебе не нужна честная косинусоида, тебе достаточно двух МЕАНДРОВ (сдвинутых относительно друг-друга на 90 град.) получаемых двумя D-триггерами, одним инвертором, и одним программируемым счетчиком-делителем. И привязка по фазе, да и впрочем точная fk0(60 знак., 17.07.2017 12:26)
        
        Мне действительно нужен именно меандр, сдвинутый на 90 градусов, а не косинусоида, а потому и название темы сформулировано мной как "Как сдвинуть меандр на 90 градусов?". Однако ситуация здесь симметрична - я бы могла использовать данный меандр Ксения(161 знак., 17.07.2017 12:56, ссылка)
        
        Уже же предлагали - продифференцировать синусоиду дифференциатором на ОУ.. Хаос(46 знак., 17.07.2017 12:11, )
        
        Схема измерений, подразумеваю, такая: генератор с DDS -> усилитель -> измеряемый объект -> полосовой фильтр (нижние частоты) -> усилитель -> перемножитель -> 2 x ФНЧ/усилитель -> 2 x АЦП. Подразумваю, что есть тактовый генератор и с fk0(308 знак., 17.07.2017 01:06 - 01:08)
        
        У меня иная схема: DDS -> усилитель -> измеряемый объект -> ослабитель -> АЦП с внешним запуском от меандра, который выдает DDS параллельно синусоиде. - Ксения(17.07.2017 01:29)
        
        Это работать не будет. Делай нормальную квадратурную схему. Потом мне непонятно, чем поможет "АЦП с запуском". Даже если точно угадать фазу (что уже лотерея). Сигнал же непрерывный, какой смысл его измерять в какие-то дискретные моменты времени? fk0(178 знак., 17.07.2017 01:44)
        
        А чего тут гадать и играть в лотерею, если синхросигнал на запуск АЦП дает сама микросхема DDS? На этом-то вся идея построена - здесь никакой асинхронности быть не может. Вот только она его не той фазе дает, и в этом вся проблема. Ксения(145 знак., 17.07.2017 02:51 - 02:53)
        
        Взаимоисключающие параграфы! Зачем привязка по фазе? Измерив в 4-х точках амплитуду (при наличии других сигналов) -- не оценить. При наличии фазовой задержки в канале измерения (а она есть!) -- будет ошибка. Про фазу уже 100500 раз сказано: fk0(70 знак., 17.07.2017 12:29)
        
        Будёновец, как всегда, зрит в корень: "Сигнал же непрерывный, какой смысл его измерять в какие-то дискретные моменты времени"? Мечта о том, что min или max будут строго через 90°, может внезапно встретиться с реальностью. De_User(100 знак., 17.07.2017 01:47 - 02:16)
        
        Мерить собираюсь либо только max, либо только min. Т.е. всего один раз за такт/период несущей. При этом сама она в измерениях должна выродиться в константу (т.е. перестать быть видимой), а сидящая на ней модуляция должна на этом фоне колебаться. - Ксения(17.07.2017 02:56)
        
        Убейте в сеье радиста. Иначе качества прибора не будут соответствовать трудозатратам при создании оного. - Крок(17.07.2017 09:29)
        
        Хотя, чтото в undersampling'е (subsampling'e) наверное тут есть. Можно сделать. Но там полосовой фильтр должен быть, иначе внеполосной шум все испортит (если он есть). Но нужно очень быстрое УВХ на входе АЦП, способное ухватить мгновенное значение fk0(712 знак., 17.07.2017 02:03)
        
        Не думаю, что здесь нужен АЦП мгновенного действия. Даже если он выдает среднее значение на каком-то небольшом интервале, то ровно то же самое будет повторяться в каждом периоде несущей, а потому в отсутствии модуляции АЦП всякий раз накопит одно Ксения(2321 знак., 17.07.2017 12:47 - 12:49)
        
        Тебе для гармоник RMS нужен, а не пики амплитуд. Для чего нужны непрерывные измерения, а не в каких-то двух точках (что не удовлетворяет Котельникову-Найквисту). - fk0(17.07.2017 13:30)
        
        С RMS у меня полный порядок :), только вычислять его я буду не внутри каждого периода несущей (как этого хотите вы), а после того, как накоплю амплитуды от 1024-х ее периодов. Вот тут-то не только проявится сама модулирующая частота, но и появится Ксения(221 знак., 17.07.2017 13:40)
        
        ИМХО, надо попробовать посчитать две частотные компоненты преобразования Фурье по алгоритму Гёрцеля. Там массив не нужен, считается на ходу. Даже нет, одну компоненту - боковую. SciFi(59 знак., 17.07.2017 16:55 - 16:58, ссылка)
        
        Герцель неудобен тем, что выдает семплы в каждом такте. Ей же нужен один семпл в 5 миллисекунд. НЯМС. - Хаос(17.07.2017 17:01, )
        
        Я здесь вычисляю сигму - среднеквадратичное отклонение, которое по своему физическому смыслу есть тоже самое, что 220 вольт в бытовой сети переменного тока. Этот вариант ближе кому, что озвучил SciFi. - Ксения(17.07.2017 17:09)
        
        А зачем вам сигма 200 тысяч раз в секунду, если не секрет? - Хаос(17.07.2017 17:12, )
        
        Сигма мне нужна всего лишь 1 раз в секунду! Т.е. 5 мсек ДМА собирает данные с АЦП в массив из 1024-х точек, работающего с частотой 200 Ксамплов/сек от внешнего тактового сигнала. Потом по всему массиву данных вычисляется сигма или ее заменитель (а Ксения(274 знак., 17.07.2017 17:27)
        
        Потрясающе! :):):) - Хаос(17.07.2017 17:33, )
        
        Кто мешает суммировать мощность? Будет накопление, точность в 100500 раз выше, чем всякие пиковые детекторы и проч. - SciFi(17.07.2017 17:04)
        
        Зачем суммировать мощность? Нужно сразу считать коэффициенты разложения в тригонометрический ряд Фурье. Хаос(176 знак., 17.07.2017 17:08, )
        
        Чего здесь Фурью разводить :), если у меня НЧ такова, что имеет всего одно колебание на всем интервале в 1024 точки? Тут даже Гершель не нужен, а надо просто отдельно посчитать сумму первой и второй половины этого массива и найти Ксения(70 знак., 17.07.2017 17:17)
        
        Тогда вы кроме сигнала посчитаете еще и шум и никакой выгоды от статистической обработки (усреднения) вы не получите. :) - Хаос(17.07.2017 17:21, )
        
        В бытовой сети 220 вольт переменного тока тоже есть какие-то более высокочастотные шумы, но мы не же делаем на них поправку, когда измеряем напряжение в сети? Если это шум относительно белый, то он и будет давать какую-то постоянную добавку, Ксения(103 знак., 17.07.2017 17:35)
        
        Герцель, помимо того что он позволяет вычислить амплитуду гармоники Фурье, выполняет одновременно еще и фунцию фильтрации. То есть, все сигналы (а также и все шумы) не попадающие в полосу пропускания фильтра Герцеля будут отфильтрованы. Это Хаос(532 знак., 17.07.2017 17:53, )
        
        Ознакомься с теорией. Да, нужен УВХ (а не АЦП) практически мгновенного действия. Иначе он просуммирует сигналы разных частот и получится бессмысленная мешанина. Мгновенного -- время работы УВХ должно быть в несколько раз меньше периода несущей, на fk0(1094 знак., 17.07.2017 13:04)
        
        Сдается мне, что Ксения тут всех просто троллит уже не первый день.. :) Хаос(177 знак., 17.07.2017 13:13, )
        
        1) не продадут, 2) в бюджет проекта не влезет, 3) заставить работать -- еще то искусство схемотехники, 4) МК подавится данные обсчитывать... - fk0(17.07.2017 13:30)
        
        4) Скользящее среднее на 8 семплов с одновременной децимацией на 8 и от потока данных в 800 кГц останется жалкий ручеек в 100 кГц. Неужели, есть в природе МК, который "подавится обсчитывать" столь "многочисленные" данные?.. :) - Хаос(17.07.2017 14:44, )
        
        Я юзаю внутренний АЦП в МК, т.к. не шибко представляю, как наладить DMA-передачу с внешним АЦП. - Ксения(17.07.2017 13:21)
        
        Внешний АЦП элементарно подключается через ДМА. Для этого ШИМом (OutputCompare) генерирует запуски с частотой семплирования на вход CS АЦП, а SPI настроен на работу с DMA, причем лишь как ИСТОЧНИК данных. но не реквест. А реквест этого DMA my504(541 знак., 18.07.2017 18:02)
        
        И какие у него параметры? Частота, разрядность? - Хаос(17.07.2017 13:25, )
        
        Говенные же. В любом радиоприемнике есть штука под названием АРУ. А тут весь диапазон, и мешающей несущей, и полезного сигнала (которого с гулькин хер) нужно впихнуть в 12 бит. И шум в младших паре бит. Не будет это работать. Со встроенным АЦП fk0(147 знак., 17.07.2017 13:34)
        
        Это только в радиоприемнике есть "диапазон, и мешающей несущей", а здесь у меня ничего кроме несущей нет. Поэтому не стоит пролонгировать радиотехнические проблемы отстройки от других радиостанций на мою задачу. - Ксения(17.07.2017 14:14)
        
        А вы когда-нибудь спектр амплитудно-модулированного сигнала на картинках видели? Ну, то есть, спектр несущей с гармонической огибающей себе представляете? - Хаос(17.07.2017 14:36, )
        
        Видела - две боковые частоты, слева и справа на расстоянии НЧ. Только этим путем мне не пройти - скорости АЦП не хватит, чтобы разрешить боковые полосы от центральной. - Ксения(17.07.2017 14:58)
        
        С чего, вдруг, такие выводы? - Хаос(17.07.2017 15:09, )
        
        Потому что при 2 МГц АЦП после FFT-преобразования по 1024 точкам, частоты 200000 Гц и 200200 Гц попадут в одну и ту же точку. Даже если поставить АЦП на 50 МГц, то разница в периодах будет недостаточна: 50МГц/200КГц=250 точек на период, а Ксения(127 знак., 17.07.2017 15:19)
        
        Разрешение по частоте обратно пропорционально времени наблюдения. Хаос(94 знак., 17.07.2017 15:25, )
        
        Поскольку памяти у меня на 1024 отчета, то собирать их бесконечно долго я не могу. Сбор ведется с частотой 200 КГц (медленнее не имеет смысла), буфер заполняется за 5 мс. Ускорять темп сбора, на мой взгляд, тоже смысла не имеет, т.к. в этом случае Ксения(40 знак., 17.07.2017 15:30 - 15:34)
        
        Какая у вас максимальная частота огибающей? С этого надо начинать. - Хаос(17.07.2017 15:33, )
        
        Частота у огибающей 200 Гц. Отношение ВЧ/НЧ=1000. Обе частоты полностью стабильны и генерируются искусственно с помощью двух разных DDS (это я специально подчеркиваю, чтобы исключить помощь в определении этих частот и их фаз). Неизвестной Ксения(605 знак., 17.07.2017 15:46)
        
        Значит, вам не нужно заполнять свой буфер на 1024 точки семплами с частотой 200 кГц. Вам нужно заполнять свой буфер комплексными семплами I,Q с частотой 200 Гц. Для этого нужно на выходе АЦП тактируемого с частотой 800 кГц поставить дециматор с Хаос(30 знак., 17.07.2017 15:54, )
        
        Мне не ясная суть вашего предложения. Что такое "дециматор с коэффициентом децимации 4000"? Что он собой представляет и чем занимается? - Ксения(17.07.2017 16:13)
        
        Дециматор это фильтр, который в первом приближении суммирует 4000 семплов и на выходе выдает одино единственное значение. Таким образом, семплы с выхода фильтра идут в 4000 раз реже, чем приходят на его вход. - Хаос(17.07.2017 16:20, )
        
        Тогда после децимации в 4000 раз окажется, что данные поступают в массив с частотой 800КГц/4000=200Гц, по сути выдавая среднее значение за целый период НЧ. При этом самой НЧ видно не будет, так на этом интервале ее среднее равно нулю. - Ксения(17.07.2017 18:01)
        
        Там будут две комплексные компоненты гармоники: I и Q. Но теперь, когда вы любезно сообщили нам, что все частоты фиксированы, и что частота несущей кратна частоте огибающей, это все уже не имеет значения. Вычисляйте коэффициенты Фурье для Хаос(223 знак., 17.07.2017 18:11, )
        
        Вот, собсно, алгоритм вычисления обеих амплитуд несущей (немодулированного сигнала) и огибающей через вычисление четырех коэффициентов ряда Фурье: Хаос(1596 знак., 17.07.2017 23:13, )
        
        Фазу забыл: Хаос(80 знак., 17.07.2017 23:19, )
        
        Какова глубина модуляции? - SciFi(17.07.2017 15:53)
        
        Это и есть та самая величина, которую необходимо экспериментально измерить, тогда как все остальные параметры заранее известны, поскольку создаются специально. Типа того, что глубина модуляции зависит только от того, какое химическое вещество Ксения(176 знак., 17.07.2017 16:09)
        
        Если частота огибающей известна заранее, вам даже FFT делать не нужно. Хаос(207 знак., 17.07.2017 16:16, )
        
        Какая глубина модуляции? 10^-2? 10^-8? Это, например, две ооочень большие разницы. - SciFi(17.07.2017 16:10)
        
        Примерно 1%, но чем чувствительнее тем лучше. Т.е. порог чувствительности не есть задаваемое изначально условие, а есть лишь показатель качества данного варианта устройства. Если окажется, что чувствительность можно увеличить другими средствами, Ксения(466 знак., 17.07.2017 16:23 - 16:28)
        
        Ошибка времени начала измерений в 5 градусов даёт погрешность измерения амплитуды в 0.5%. Вам всё ещё нужен синус из 1000 точек на период? Шо характерно, если эта "ошибка" будет фиксирована, столь же фиксирована будет погрешность. Так Вы Крок(79 знак., 17.07.2017 16:54)
        
        То есть, установка должна заметить разницу между двумя сигналами: Хаос(65 знак., 17.07.2017 16:28, )
        
        Не просто заметить эту разницу, но и определить коэффициент, который у вас зафиксирован на 0,99. Т.е. именно величина этого коэффициента является ответом решаемой задачи, более же ничего определять не требуется, ибо обе частоты фиксированы. Но Ксения(88 знак., 17.07.2017 16:36 - 16:38)
        
        А с какой точностью установка должна измерить коэффициент 0,99 ? Если это конечная цень измерения? По умолчанию, 12-ти битный АЦП дает относительную точность 0,00024 или 0,024%. Этого достаточно? - Хаос(17.07.2017 16:43, )
        
        По большому счету 12 бит недостаточно, но имеет смысл начинать с малого. Кулибин тоже не сразу паровоз построил и ракеты тоже не сразу достигли космоса. Всем техническим достижениям всегда предшествовали более скромные макеты или лабораторные Ксения(869 знак., 17.07.2017 17:04 - 17:18)
        
        Я вот тоже, когда что-то не получается, сразу вспоминаю Кулибина и ракеты :-) - SciFi(17.07.2017 17:07)
        
        То есть, наоборот: Хаос(69 знак., 17.07.2017 16:31, )
        
        Не, она должна измерить глубину модуляции "как можно точнее". Ну и характерный порядок этой глубины приведён. Очевидно же! - SciFi(17.07.2017 16:35)
        
        Да, не так просто вытащить из Ксении какие-то более-менее осмысленные числовые величины.. ;) - Хаос(17.07.2017 16:50, )
        
        Как в жизни. Из девушки трудно вытащить признание. - Крок(17.07.2017 16:55)
        
        Фигасе. С каких это пор АЦП с SNR за сотню дБ стали считаться говенными? - Хаос(17.07.2017 13:49, )
        
        Или это про АЦП внутри МК? Тогда, пардон. - Хаос(17.07.2017 13:51, )
        
        12-бит, частота вроде бы до 2 МГц, но выше 1 МГц работает хуже - шум растет. Но на частоте несущей (200 МГц) работает устойчиво, хотя младший бит шумит. Сихронизирую отчеты по сигналу внешнего запуска, который выдает DDS в начале каждого периода, Ксения(26 знак., 17.07.2017 13:29 - 13:31)
        
        Так если точность измерения никакая, ставьте аналоговый выпрямитель и измеряйте частоту непосредственно огибающей. Аналоговый выпрямитель это диод и конденсатор.. :) - Хаос(17.07.2017 13:39, )
        
        Это первая мысль, которая приходит в голову - принцип детекторного приемника. Но я легким путем не иду. :) - Ксения(17.07.2017 13:56)
        
        Там УЖЕ нет данных. Их можно не забирать. - fk0(17.07.2017 13:35)
        
        И что мешает взять меандр от DDS, завести на сброс счетчика, затактированного от МК, и сдвинуть фазу на сколько нужно... - fk0(17.07.2017 01:45)
        
        Ничто не мешает, именно это и собираюсь делать по совету Бендера. Но альтернативные варианты интересно было бы послушать, раз уж разговор такой завела. - Ксения(17.07.2017 02:57, ссылка)
        
        Прощения просим, если не понял суть. Однако, в своей повседневности измеряю выходной сигнал некоего "трансформатора" с переменной связью, где на входе трансформатора генератор 70 кГц, а на выходе АЦП с квадратурным детектированием оного сигнала. my504(786 знак., 17.07.2017 04:45)

Схемы, платы, компоненты