caxapa.ru :: Господа, вразумите по аналоговой схемотехнике.

Ig_B (Сегодня, 08:52, просмотров: 971)

Господа, вразумите по аналоговой схемотехнике.

Имея в виду микрочиповский AN1016, но пытаясь увеличить точность и стабильность, сварганил схему для измерения емкости, а она шумит до 2% в серии последовательных измерений.

Шумит или интегратор или компараторы (или оба), на осциллографе видно, что пульс слегка меняет ширину. Пила интегратора на вид ровная.

Измеряю пульс таймером с гейтом на PIC16F1509.

Сначала не ставил обратную связь на компараторы, и на их выходах был шум. LM324 и буфер на выходе интегратора поставил в попытках усмирить шум.

Куда копать?

Ответить

- Резисторы - не шумные ли? R6-8, R18, R19, R20, R21, R1, R22. P.S. Не шумит-ли сам MC1403 - старый, как лапоть? - Toчкa oпopы(Сегодня, 11:33)
  - MC1403 это самая крутая микруха в этой схеме. До этого был TL431, пилу сам генерировал 20мВ при недостаточном конденсаторе. - Ig_B(Сегодня, 11:40)
- Резисторы 3,3 МОм - чипы с остатками активного флюса под ними или "православные" выводные? - _Илья(Сегодня, 11:32)
- Upd Ig_B(1 знак., Сегодня, 11:31, картинка, +1)
  - Чем управляются DEC и INC? Оно без лишнего джиттера? - Nikolay_Po(Сегодня, 11:34, +1)
    - INC, DEC выбор названия спорный, идут с PIC16F1509, он ждет, когда пила ушла вниз (вверх) по сигналу с компаратора, потом ещё 2мс, потом переключает направление. Пульс с диодов подается на TIMER1 Gate. - Ig_B(Сегодня, 11:44)
      - Сигнал переключения чем формируется? Таймером? С какой дискретой по времени? И какая частота переключений выходит? Если заменить МК схемой с обычными компараторами, будет лучше. С МК вы добавляете шум квантования по времени, который в данной схеме напрямую влияет на амлитуду пилы - превращается в амплитудный шум, видимый на осциллографе. - Nikolay_Po(Сегодня, 11:55)
        
        Сигналы формируются не регулярно, когда пила уйдет ниже порога, ждем 2мс, чтобы ушла гарантировано ниже, потом переключение, пила вверх, пока не дойдет до верхнего порога, ждем 2мс, переключаем. Пульс на гейт таймера формируется во время прохода пилы между уровнями. После прохода туда-сюда считываем таймер. Задержка 2мс для исключения влияния переключения интегратора на измерение. Переключение происходит примерно за 1мс до того как пила дойдет до ближайшего порога и начнет Ig_B(18 знак., Сегодня, 12:08)
        
        Микроконтроллер у вас аналоговый, без квантования сигналов по времени? Вы улавливаете суть моей мысли? - Nikolay_Po(Сегодня, 12:29)
        
        Улавливаю... но не понимаю как это может влиять. От переключения до измерения проходит довольно много времени. Позже покажу скриншот осциллографа. Ig_B(257 знак., Сегодня, 13:30)
- Шумят резисторы R18, R20, R1, R22. Их нужно уменьшить в сто раз или больше. - LM324(Сегодня, 10:36, )
  - заменить делителем - mse homjak(Сегодня, 13:13)
    - На ноль? Выкину нафиг эти резисторы, пусть лучше компаратор шумит, чем триггер шмидта срабатывает по первому случайному всплеску. - Ig_B(Сегодня, 13:23)
      - мегаомники в ОС усилков. Считаете делитель с выхода ОУ и с него снимаете резистором ОС. Подбираете сам делитель(с учотом ОС, ессно) в раёне десяти ком. - mse homjak(Сегодня, 13:37)
        
        LM393 это ваще-то компаратор. А ПОС задает гистерезис этого компаратора. Но шум от мегаомного резистора на входе этого компаратора будет изменять порог срабатывания компаратора, что приведет к ошибке измерения длительности импульса. - LM324(Сегодня, 13:53, )
  - Шумят на 2% ? Это же не микрофоны угольные. - Kpoк(Сегодня, 10:43)
    - Они стоят на входах ОУ, а потому их шум усиливается. - LM324(Сегодня, 10:44, )
      - На большом сопротивлении начинает превалировать шумовой источник тока. - mse homjak(Сегодня, 13:17)
- Какой материал диэлектрика C5-C7? - Tech_(Сегодня, 10:18)
  - Они просто фильтрующие. Если они не полное г. типа Y5V/Z5U - должно быть по фигу, я думаю. Хотя - можно и танталы на 1-2 мкФ добавить, для проверки. - Toчкa oпopы(Сегодня, 11:36)
  - ХЗ, какие-то общего назначения с Али... - Ig_B(Сегодня, 11:29)
- Я понимаю что аппнота 1016 это святое и Must Read, но для непосвященных все это выглядит как-то так :-) il-2(1 знак., Сегодня, 09:34, картинка)
  - Источник вдохновения из AN1016: Ig_B(1 знак., Сегодня, 10:39, картинка)
  - Особенно случайных прохожих штырит от изображения операционного усилителя LM324. Ну в общем, схема работает не хуже, чем нарисована. Чему удивляться? - Kpoк(Сегодня, 10:07)
    - Sorry. Ig_B(1 знак., Сегодня, 11:28, картинка)
      - 1) В схеме около дюжины компонентов влияют на показания прибора. То есть сразу неудачное решение. 2) Неожиданное питание У7.1 от 3.3 вольт при том, что "средняя точка" привязана к 2. То есть на активную жизнь остаётся 1.3В даже если даташита позволяет, лучше бы так не делать. 3) Какая сила возвращает выход 1 узла У7.1 к "средней точке" ? В отсутствие резистора в обратной связи даже такой маленький ток смещения как у МСР602 загонит его "в упор" довольно быстро. - Kpoк(Сегодня, 12:53)
        
        Попробую дать 5 вольт. Ig_B(178 знак., Сегодня, 13:27)
        
        U7.1 работает по переменке, в ООС у него измеряемый кондёр, а на входе коммутируются различные уровни напряжения. - Ralex(Сегодня, 13:02)
        
        Да ладно? - Kpoк(Сегодня, 13:57)
- Для начала, заменить breadborad на нормальный монтаж, хотя бы на макетную плату пайкой, тщательно соблюдая звёзчатость земли от нижнего вывода R8 и ёмкостей C5..C7. Особенно, для земли C13. Номинал С13 какой-то экзотиический. В нём есть смысл? Его измеряете? - Nikolay_Po(Сегодня, 09:32)
  - Во-вторых, поменять питание +5в на крону.. - Solo(Сегодня, 10:37)
  - Монтаж на макетке, звездчатость соблюдается. С13 на 3пф поставил сдуру, надо увеличить пока не искажается пила. Измеряю TEST1 в обратной связи U3.1. - Ig_B(Сегодня, 10:37)
    - Попробуй заземлённой фольгой накрыть узел с измеряемым конденсатором, ОУ и мегаомными резисторами. - Nikolay_Po(Сегодня, 11:32)
      - Попробую. - Ig_B(Сегодня, 11:45)

Схемы, платы, компоненты