Aneng AN8008 / AN8009 Modyfikacja w celu zwiększenia dokładności, szybszych odczytów - artykuł oparty jest na informacjach znalezionych w sieci i doświadczeniach innych użytkowników.
Po rozłożeniu miernika zaczęto od pomiaru wejściowego napięcia prądu stałego do miernika. Pomiar pokazuje, że szyna DC jest dość zaszumiona.
Szum wynosi ponad 30 mV z dwóch baterii AAA - to dużo. Coś powoduje zakłócenia na szynie DC.
Kondensatory odsprzęgające
Na wejściu znajduje się kondensator odsprzęgający, Rubycon 100 µF 16 V YXA, ale podczas pomiaru ESR wynosi 1,4 Ω, co jest dość wysoką wartością. Więc najpierw zastąpiono go kondensatorem Panasonic ESR Panasonic FM 100 µF 25V, który miał ESR 0,4 Ω .
Na szczęście na płycie znajdują się trzy nieobsadzone pady wielkości 0805, oznaczone jako C14 , C15 i C16 , więc przylutowano kondensatory 0,1 µF, 1 µF i 10 µF 0805, zanim zainstalowano kondensator 100 µF - używanie firmowych kondensatorów, takich jak Murata, Panasonic itp. nie zaszkodzi.
Modyfikacja zmniejsza zakłócenia na szynie zasilającej do jednej trzeciej tego, co było przed poprawkami,
Teraz wartości zakłóceń wynosi 8,5 mV zamiast 30 mV i jest znacznie mniej szumów o wysokiej częstotliwości, ale co się stanie, jeśli jeszcze bardziej zwiększymy pojemność?
Zainstalowano kondensator 1000 µF i obniżono szumy do 3,6 mV pp. Próbowano 3300 µF, ale był skutek odwrotny, więc zdecydowano się zachować zainstalowany kondensator Panasonic FM 1000 µF 10V . Szum zredukowany z 30 do 3,6 mV bez wątpienia pomoże ADC w uzyskaniu większej ilości ENOB .
Poprawa referencyjny układ scalony
Aneg AN8008 wykorzystuje układ odniesienia o napięciu 1,2 V, ICL8069DCZQ. Jest podłączony kondensator 0,1 µF, ale patrząc na arkusz danych zalecany jest kondensator 4,7 µF. Odlutowano więc mały element 0603 i ustawiłem dwa kondensatory 2,2 µF na swoim miejscu, (lub jeden 4,7 µF). Tak jak poprzednio, można zastosować dowolny kondensator, ale lepiej kupować markowe. Kondensator nie musi mieć wysokiego napięcia, są one po to, aby odfiltrować szumy.
Czy to miało znaczenie?
Tak! Miernik natychmiast ustala wartości zamiast 5 sekund dryfowania. Odczyt jest również znacznie bardziej stabilny w czasie, ponieważ zmieniał się w czasie.
ENOB
effective number of bits (enob) is a measure of the dynamic range of an analog-to-digital converter (adc), digital-to-analog converter, or their associated circuitry. the resolution of an adc is specified by the number of bits used to represent the analog value. ideally, a 12-bit adc will have an effective number of bits of almost 12. however, real signals have noise, and real circuits are imperfect and introduce additional noise and distortion. those imperfections reduce the number of bits of accuracy in the adc. the enob describes the effective resolution of the system in bits. an adc may have 12-bit resolution, but the effective number of bits when used in a system may be 9.5.
enob is also used as a quality measure for other blocks such as sample-and-hold amplifiers. thus analog blocks may be included in signal-chain calculations. the total enob of a chain of blocks is usually less than the enob of the worst block.
the frequency band of a signal converter where enob is still guaranteed is called the effective resolution bandwidth and is limited by dynamic quantization problems. for example, an adc has some aperture uncertainty. the instant a real adc samples its input varies from sample to sample. because the input signal is changing, that time variation translates to an output variation. for example, an adc may sample 1 ns late. if the input signal is a 1 v sinewave at 1,000,000 radians/second (roughly 160 khz), the input voltage may be changing by as much as 1 mv/s. a sampling time error of 1 ns would cause a sampling error of about 1 mv (an error in the 10th bit). if the frequency were 100 times faster (about 16 mhz), then the maximum error would be 100 times greater: about 100 mv on a 1 v signal (an error in the third or fourth bit)
Po rozłożeniu miernika zaczęto od pomiaru wejściowego napięcia prądu stałego do miernika. Pomiar pokazuje, że szyna DC jest dość zaszumiona.
Szum wynosi ponad 30 mV z dwóch baterii AAA - to dużo. Coś powoduje zakłócenia na szynie DC.
Kondensatory odsprzęgające
Na wejściu znajduje się kondensator odsprzęgający, Rubycon 100 µF 16 V YXA, ale podczas pomiaru ESR wynosi 1,4 Ω, co jest dość wysoką wartością. Więc najpierw zastąpiono go kondensatorem Panasonic ESR Panasonic FM 100 µF 25V, który miał ESR 0,4 Ω .
Na szczęście na płycie znajdują się trzy nieobsadzone pady wielkości 0805, oznaczone jako C14 , C15 i C16 , więc przylutowano kondensatory 0,1 µF, 1 µF i 10 µF 0805, zanim zainstalowano kondensator 100 µF - używanie firmowych kondensatorów, takich jak Murata, Panasonic itp. nie zaszkodzi.
Modyfikacja zmniejsza zakłócenia na szynie zasilającej do jednej trzeciej tego, co było przed poprawkami,
Teraz wartości zakłóceń wynosi 8,5 mV zamiast 30 mV i jest znacznie mniej szumów o wysokiej częstotliwości, ale co się stanie, jeśli jeszcze bardziej zwiększymy pojemność?
Zainstalowano kondensator 1000 µF i obniżono szumy do 3,6 mV pp. Próbowano 3300 µF, ale był skutek odwrotny, więc zdecydowano się zachować zainstalowany kondensator Panasonic FM 1000 µF 10V . Szum zredukowany z 30 do 3,6 mV bez wątpienia pomoże ADC w uzyskaniu większej ilości ENOB .
Poprawa referencyjny układ scalony
Aneg AN8008 wykorzystuje układ odniesienia o napięciu 1,2 V, ICL8069DCZQ. Jest podłączony kondensator 0,1 µF, ale patrząc na arkusz danych zalecany jest kondensator 4,7 µF. Odlutowano więc mały element 0603 i ustawiłem dwa kondensatory 2,2 µF na swoim miejscu, (lub jeden 4,7 µF). Tak jak poprzednio, można zastosować dowolny kondensator, ale lepiej kupować markowe. Kondensator nie musi mieć wysokiego napięcia, są one po to, aby odfiltrować szumy.
Czy to miało znaczenie?
Tak! Miernik natychmiast ustala wartości zamiast 5 sekund dryfowania. Odczyt jest również znacznie bardziej stabilny w czasie, ponieważ zmieniał się w czasie.
ENOB
effective number of bits (enob) is a measure of the dynamic range of an analog-to-digital converter (adc), digital-to-analog converter, or their associated circuitry. the resolution of an adc is specified by the number of bits used to represent the analog value. ideally, a 12-bit adc will have an effective number of bits of almost 12. however, real signals have noise, and real circuits are imperfect and introduce additional noise and distortion. those imperfections reduce the number of bits of accuracy in the adc. the enob describes the effective resolution of the system in bits. an adc may have 12-bit resolution, but the effective number of bits when used in a system may be 9.5.
enob is also used as a quality measure for other blocks such as sample-and-hold amplifiers. thus analog blocks may be included in signal-chain calculations. the total enob of a chain of blocks is usually less than the enob of the worst block.
the frequency band of a signal converter where enob is still guaranteed is called the effective resolution bandwidth and is limited by dynamic quantization problems. for example, an adc has some aperture uncertainty. the instant a real adc samples its input varies from sample to sample. because the input signal is changing, that time variation translates to an output variation. for example, an adc may sample 1 ns late. if the input signal is a 1 v sinewave at 1,000,000 radians/second (roughly 160 khz), the input voltage may be changing by as much as 1 mv/s. a sampling time error of 1 ns would cause a sampling error of about 1 mv (an error in the 10th bit). if the frequency were 100 times faster (about 16 mhz), then the maximum error would be 100 times greater: about 100 mv on a 1 v signal (an error in the third or fourth bit)
Cool? Ranking DIY
, ale po przeróbce jest znacznie lepiej.
