| Author |
Message
|
you-zek
Poziom 15
Joined: 04 Mar 2006
Posts: 207
Location: Poznań
|
 #1
 21 Mar 2006 18:59 Miernik mocy szumu |
|
|
|
Potrzebny przetwornik pozwalający mi określić moc sygnału (szumu, zakłóceń whatever). Sygnał o amplitudzie od około 1mV do 300mV w paśmie od 100 do 150 khz.
Moc ma być zmierzona w "okienku" czasowym o długości 1ms lub 200 µs.
Informacja o mocy będzie następnie trafiać do dalszej obróbki do ADC mikrokontrolera. Przetwornik nie musi być 100% liniowy.
|
|
| Back to top |
|
 |
Jerzy Węglorz
Poziom 23
Joined: 07 Jan 2006
Posts: 3531
Location: 50°27'N, 18°52'E
|
#2
21 Mar 2006 20:12 Miernik mocy szumu |
|
|
|
Czyli układ jest taki (do złożenia):
- filtr pasmowy (może byc aktywny RC)
- wzmacniacz "normalizujacy" sygnał
- prostownik idealny
- bramka analogowa
- "sample and hold".
Sygnał zwrotny z mikrokomtrolera otwiera bramkę i resetuje "sample and hold".
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
21 Mar 2006 20:12 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
you-zek
Poziom 15
Joined: 04 Mar 2006
Posts: 207
Location: Poznań
|
#3
21 Mar 2006 21:51 Re: Miernik mocy szumu |
|
|
|
Filtr pasmowy już jest. LC.
Jeszcze jedno założenie: mianowice najlepiej jakby dało sie wszystko zrobić na 3 wzmacniaczach operacyjnych z układu TL084. 1 ćwiartka już jest wykorzystana.
Myślę że układ "Sample and hold" byłby zrealizowany dzięki mikrokontrolerowi.
Wzmacniacz normalizujący to ciekawe rozwiązanie. Nie myślałem o tym wcześniej. Jednak boje sie ze wtedy cały przetwornik zrobi sie wrażliwy na zakłócenia typu szpilki.
Prostownik idealny wcale nie musi być. Nie musi być liniowy. Szcerze powiedziawszy jest to obojętne. Prostownik może mieć charakterystykę bylejaką byleby wzrostowi wartości bezwzględnej napięcia na wejściu towarzyszył wzrost napięcia na wyjściu.
Nie chodzi mi w sumie o jakiś dokładny pomiar mocy szumu tylko o wykrycie zmian mocy.
Nie rozumiem jak by miała działać i czemu służyć bramka analogowa.
Moją wizję budowy tego przetwornika podałem niżej. Nie wiem jak zrobić 2 klocki: Prostownik i układ całkujący.
Na schemacie sygnał reset służy do rozpoczęcia nowego przedziału całkowania.
| Filesize: |
4.23 KB |
|
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
21 Mar 2006 21:51 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
Jerzy Węglorz
Poziom 23
Joined: 07 Jan 2006
Posts: 3531
Location: 50°27'N, 18°52'E
|
#4
21 Mar 2006 23:32 Miernik mocy szumu |
|
|
|
Przeanalizowałem jeszcze raz tę koncepcję, ale jeżeli masz już pasmo ograniczone filtrem, to teraz możesz użyc gotowego układu "true RMS converter to DC", np Analoga: http://www.analog.com/en/subCat/0,2879,773%255F866%255F0%255F%255F0%255F,00.html
są konwertery z pasmem znacznie przekraczającym Twoje potrzeby (np. AD536A), i nie musisz sie martwic o całkowanie.
Bramka analogowa + sample&hold to dla realizacji "okienka czasowego", można realizowac różnie, właściwie może wystarczy, jak bedziesz "odpytywał" konwerter A/D.
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
21 Mar 2006 23:32 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
you-zek
Poziom 15
Joined: 04 Mar 2006
Posts: 207
Location: Poznań
|
#5
22 Mar 2006 00:20 Re: Miernik mocy szumu |
|
|
|
no ładnie pięknie. tylko PRICE :cry:
Nie jest potrzebna taka dokładność.
Może zmienie zapytanie. Jak łatwo, szybko, nieskomplikowanie zrobić prostownik i układ całkujący na 2 wzmacniaczach operacyjnych??
|
|
| Back to top |
|
|
Jerzy Węglorz
Poziom 23
Joined: 07 Jan 2006
Posts: 3531
Location: 50°27'N, 18°52'E
|
|
| Back to top |
|
|
_jta_
Poziom 26
Joined: 02 Mar 2004
Posts: 18090
Location: Warszawa
|
#7
23 Mar 2006 00:12 Miernik mocy szumu |
|
|
|
Jeśli chodzi o prostownik, to jest wskazane, by miał on przynajmniej z grubsza charakterystykę kwadratową,
a ten "idealny prostownik" ma liniową, co powodowałoby fałszowanie pomiaru. Można zrobić bardzo prosty układ
o charakterystyce zbliżonej do kwadratowej, tylko że on będzie działać poprawnie tylko w dość niewielkim zakresie
amplitud sygnału na wejściu - w resultacie będzie wymagał wielu (rzędu 8) zakresów do wymaganego zakresu
napięć wejściowych. Konstrukcja byłaby z grubsza taka, że bierzemy cztery diody, łączymy po dwie szeregowo, wolne
katody łączymy prosto do masy, wolne anody przez kondensatory też do masy, i doprowadzamy do nich prąd
(z plusa) przez oporniki. Na połączenie między dwiema diodami podajemy sygnał mierzony przez kondensator.
W rezultacie między kondensatorami podłączonymi do anod powstaje napięcie, dla małych sygnałów proporcjonalne
do kwadratu tego sygnału. Wystarczy wzmocnić to napięcie, i zmierzyć je.
Można pomyśleć o tym, by doprowadzać określone napięcie zmienne i do drugiej pary diód, tak by napięcia
na kondensatorach były równe - nastąpi to przy równych sygnałach - i to wykorzystać do pomiaru.
Diody muszą mieć identyczne charakterystyki i temperatury- sensowne jest użycie układu scalonego, który by
zawierał wszystkie te diody, inaczej różnice temperatur będą dawać napięcie i fałszować pomiar.
|
|
| Back to top |
|
|
Google
|
| #
23 Mar 2006 00:12 |
|
|
|
|
|
| Back to top |
|
|
you-zek
Poziom 15
Joined: 04 Mar 2006
Posts: 207
Location: Poznań
|
#8
23 Mar 2006 12:52 Miernik mocy szumu |
|
|
|
no to już blisko. Mówie: charakterystyka nie musi być idealna. Byleby nie miała jakiś dodatkowych wypukłości czy wklęsłości. Charakterystyka kwadratowa: jak najbardziej. P=(U^2)/R
Chociaż bardziej interesowałby mnie logarytm, pierwiastek lub coś podobnego. Żeby dużą dynamikę szumu "skompresować". Wyniki i tak będą przetwarzane. Jeszcze raz powtarzam: Dokładność pomiaru nie jest istotna. Charakterystyka może sie rozjerzdzać o te +-20%. Najważniejsze aby była proporcjonalna. Słowo "miernik" w tytule zamieniłbym na "wskaźnik".
|
|
| Back to top |
|
|
Jerzy Węglorz
Poziom 23
Joined: 07 Jan 2006
Posts: 3531
Location: 50°27'N, 18°52'E
|
#9
23 Mar 2006 13:41 Miernik mocy szumu |
|
|
|
Charakterystykę kwadratowa lub logarytmiczną możesz ukształtować już programowo, w mikroprocesorze, który dajesz do dalszej obróbki z ADC, więc nie musisz już nic wiecej kombinować w części analogowej.
|
|
| Back to top |
|
|
_jta_
Poziom 26
Joined: 02 Mar 2004
Posts: 18090
Location: Warszawa
|
#10
23 Mar 2006 16:19 Miernik mocy szumu |
|
|
|
Można by zrobić detektor kwadratowy na diodach, taki jak opisałem, i układ ARW ma parze różnicowej
(opisywałem regulację wzmocnienia na takiej parze) sterowany wzmocnionym napięciem z detektora.
Wtedy sygnał sterujący wzmocnieniem w układzie ARW będzie logarytmem mocy szumów.
|
|
| Back to top |
|
|
