Обсуждаем цифровые устройства...
Ответить

устройство выборки-хранения

Сб авг 10, 2019 11:24:58

Надеюсь создал тему в правильном разделе.
Требуется отцифровывать амплитуду коротких импульсов не правильной формы. Длительность нарастания от 500нс до 4мкс.
Изображение
Для дальнейшей обработки хочу применить stm32f103, который не позволяет использовать высокоскоростной АЦП, тем более важна только амплитуда импульса.
Для решения данной проблемы хочу использовать устройство выборки и хранения, которое будет фиксировать амплитуду и дальнейшую отцифровку можно провести АЦП, встроенным в STM.
Готовую микросхему УВХ удалось найти только одну КР1100СК2 и как написано в доках время выборки у нее 7 мкс (как понимаю это время за которое фиксируется амплитуда?), что значительно превышает длительность самого импульса.

Подскажите возможно ли собрать свой УВХ на основе ОУ (имеется AD8056AR на 300МГц)?
Как сделать чтобы УВХ фиксировал именно пик импульса? (нужно какой то триггер ставить, реагирующий на пик)

Изначально импульсы отрицательные, для их инверсии использую AD8056, который далее можно преобразовать в УВХ
Изображение Изображение

Амплитуды импульсов от 100мв до 5в
Конденсатор думаю можно использовать на десятки - сонти пикофарад.

Re: устройство выборки-хранения

Вс авг 11, 2019 00:39:35

Почитай про "пиковый детектор".

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 19:43:28

Подскажите возможно ли собрать свой УВХ на основе ОУ (имеется AD8056AR на 300МГц)?
Не советую, тут уже пытался protoder сделать своё УВХ на дискретных элементах :facepalm: https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php ... 8#p3559858

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 20:44:34

как понимаю все сводится к быстродействию компонентов?

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 21:08:25

Если
важна только амплитуда импульса
Решение уже предложено, дешево и сердито:
"пиковый детектор"

Если хочется "погурманить" с формой сигнала во время нарастания импульса, тогда ОЙ, т.е. МЯЯУУ - и по деньгам и по наворотам.
все сводится к быстродействию компонентов?
Сначала все сводится к корректной постановке задачи.

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 21:18:48

дк пиковый детектор работает по тому же принципу что и увх, так же заряжается кондер и фиксируется потенциал на нем. в пиковом детекторе как понимаю используется диод вместо ключа, но такое решение не подойдет тк на диоде будет очень много падать. Импульсы то у меня от 100мв по амплитуде

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 21:46:17

такое решение не подойдет тк на диоде будет очень много падать. Импульсы то у меня от 100мв по амплитуде
Так можно же поставить предварительный усилитель с Ку = 10? А на вход ему коммутируемый делитель с Кд = 1...50, и управлять им от МК.

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 22:22:51

Так можно же поставить предварительный усилитель с Ку = 10? А на вход ему коммутируемый делитель с Кд = 1...50, и управлять им от МК.
Усиливать со 100мв до 1в чтобы открывался диод? тогда придется поднимать напряжение питания до 50в, амплитуды то до 5в в теории могут быть. А если переключаемый делитель "1...50" я что то даже не представляю как это сделать, амплитуды то неизвестны. Можете пояснить что вы имели ввиду?

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 22:45:19

что то даже не представляю как это сделать, амплитуды то неизвестны
Амплитуды импульсов от 100мв до 5в

Усиливать со 100мв до 1в чтобы открывался диод? тогда придется поднимать напряжение питания до 50в, амплитуды то до 5в в теории могут быть.
Нет никакой необходимости в питании 50в.
На вход усилителя ставите делитель.
При входном напряжении до 5в делите на 50 - на входе усилителя максимум 0,1в.
При входном напряжении до 0,5в делите на 5 - на входе усилителя снова максимум 0,1в.
При входном напряжении до 0,1в подаете его на вход усилителя напрямую.
Таким образом, пиковый детектор у вас всегда будет работать в диапазоне до 1в - нет проблем оцифровать этот сигнал на АЦП и в зависимости от результата управлять делителем.
Логика проста: на АЦП пришло напряжение менее 0,1в - переключаем делитель с Кд = 50 на Кд = 5.
На входе опять менее 0,1в - снова переключаем, теперь на Кд = 1.

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 22:54:40

АЦП не успеет зафиксировать амплитуду о чем писалось в самом начале. Нужно или ставить высокоскоростной ацп что исключает использование УВХ. Даже если юзать медленный ацп который будет кое как с погрешностью определять значения для делителя нужен высокоскоростной МК чтобы все это обрабатывать, тоже минус. нужно чтобы амплитудный детектор или увх работал самостоятельно без МК, или с минимальным его задействованием

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 23:03:21

АЦП не успеет зафиксировать амплитуду о чем писалось в самом начале.
От АЦП не требуется никуда успевать. На выходе пикового детектора будет постоянное напряжение. И он фактически будет работать самостоятельно.
для делителя нужен высокоскоростной МК чтобы все это обрабатывать
Упомянутого stm32f103 для такой задачи будет даже слишком много.
Разумеется, нужно аккуратно все рассчитать и не подключать АЦП напрямую к конденсатору, а как минимум развязать их полевиком.

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 23:07:22

тога я не понимаю как будет переключаться делитель. Кстати а для чего делить? нужно усиливать ведь наверно? можно схему, я что то не очень поминаю вашу мысль

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 23:13:38

поставить предварительный усилитель с Ку = 10.
На вход ему коммутируемый делитель с Кд = 1...50, и управлять им от МК.

[Делитель]--->[Усилитель]--->[Пиковый детектор]--->[АЦП]
Кстати а для чего делить? нужно усиливать ведь наверно?
Когда на вход усилителя без деления на 50 придет 5В, ему точно поплохеет :cry:

Re: устройство выборки-хранения

Сб авг 31, 2019 23:51:03

а ну да. только предугадать какой амплитуды придет следующий импульс никак. на основании чего переключать делитель?

Re: устройство выборки-хранения

Вс сен 01, 2019 07:07:04

на АЦП пришло напряжение менее 0,1в - переключаем делитель с Кд = 50 на Кд = 5.
На входе опять менее 0,1в - снова переключаем, теперь на Кд = 1.
Тут разве что-то непонятно? :o

Для начала сделайте простейший макет - всего два конденсатора, два диода и кнопка:
Изображение
Переключатель В1 не нужен, к кнопке Кн1 вместо АЦП подключите мультиметр на предел не ниже 5В.
Схема работает с импульсами длительностью от 0,2 мкс до 10мс.
Если импульсы, как вы пишете, у вас редкие, не составит труда нажатием кнопки "обнулить" показания и первый же импульс сформирует на С2 напряжение, пропорциональное его амплитуде.
Не равное, а пропорциональное.
До прихода следующего импульса кнопкой обнуляете показания и все - готовы к следующему измерению.
Калибровка, естественно, по осциллографу. Когда это все получится, будем двигаться дальше.

Re: устройство выборки-хранения

Вс сен 01, 2019 14:27:04

Adeptus Mechanicus писал(а):в пиковом детекторе как понимаю используется диод вместо ключа, но такое решение не подойдет тк на диоде будет очень много падать. Импульсы то у меня от 100мв по амплитуде

ЭлектроKOT писал(а):Так можно же поставить предварительный усилитель с Ку = 10? А на вход ему коммутируемый делитель с Кд = 1...50, и управлять им от МК.

Как все привыкли совать микроконтроллеры и куда надо и где они абсолютно не нужны... :facepalm:
Все намного проще и падение напряжения на диоде роли не играет.
Перед диодом включается ОУ в режиме повторителя, обратная связь ОУ заводится не с его выхода, а с конденсатора. Всё.
Картинки рисовать не буду, в интернете легко найти книгу "Применение прецизионных аналоговых микросхем" А.Г.Алексенко, Е.А.Коломбет, Г.И.
Стародуб
5.3 Амплитудные детекторы, стр. 170 и далее
Или что-нибудь в этом же духе. В 80-х годах прошлого века много чего издавалось полезного, не утратившего актуальности до настоящего времени.

Re: устройство выборки-хранения

Вс сен 01, 2019 18:45:33

хм... завести ОС с кондера интересная мысль

Re: устройство выборки-хранения

Пн сен 02, 2019 11:52:11

тк на диоде будет очень много падать. Импульсы то у меня от 100мв по амплитуде

Существуют схемы ПД на ОУ, где эта проблема решена.

Re: устройство выборки-хранения

Пн сен 02, 2019 14:53:11

что такое ПД, можно расшифровку?

Re: устройство выборки-хранения

Пн сен 02, 2019 15:06:10

что такое ПД, можно расшифровку?

Почитай про "пиковый детектор".
Ответить