Uint32 писал(а):Жаль, что исходники закрыли - хотел повторить.
Опенсоурсная разработка тут https://bitbucket.org/kuchura/eu1ky_aa_v3/wiki/Home
Но в качестве "мозгов" выбрана STM32F7discovery. Для однообразия и повторяемости, т.к предидущая попытка с китайскими микромодулями была не очень успешной- отстутсвовала повторяемость конструкции.
Сейчас устойчиво работает до 450 МГц (используя третьи гармоник генераторов), в перспективе ( в разработке) версия до 4 ггц. Меняется только ВЧ плата в формате ардуиновского шилда.
khach, Хорошая разработка. Мне тоже хочется дисплейчик побольше вмонстрячить.
Но однопортовый анализатор - это к сожаленю просто однопортовый анализатор. Там математика на порядок проще (на уровне RLC измерителя). Ну и нет возможности измерять в широком динамическом диапазоне. Грубо говоря - параметры кварца точно снять не получится.
balmer писал(а):khach, Хорошая разработка. Мне тоже хочется дисплейчик побольше вмонстрячить.
Но однопортовый анализатор - это к сожаленю просто однопортовый анализатор. Там математика на порядок проще (на уровне RLC измерителя). Ну и нет возможности измерять в широком динамическом диапазоне.
Динамика там на уровне "Обзора", т.к для приема ПЧ используются оба канала аудиокодека (24 бита, под 100 дб реальной динамики). Обработка ДСП с плавающей точкой на сопроцессоре, тоже хоршо для динамики. Я не совсем согласен с авторским алгоритмом вычисления фазы (он глючит в случае если частота ПЧ попадает между бинами ФФТ) но это можно доработать в последствии.
На самом деле можно свободно делать 4 или 8 портовую оцифровку ПЧ на внешнем аудиокодеке, просто пока на этапе прототипирования это не актуально, тем более что многие заинтересованные в повторении конструкции хотят анализатор антенн (однопортовый прибор) а не полноценный VNA. А для получения полноценного VNA надо будет сделать полную копию измерительного моста, по крайней мере так современные родешварцы устроены- два резистивных моста в каждом из портов (вместо направленных ответвителей)- на мостах получается лучгая динамика по направленности. Но и горят из за этого приборы, т.к резистивный мост не выдерживает пергрузки по входу, в отличии от направленника.
конструкцию мостов можно глянуть тут
Повторять в таком виде конечно никто не будет- это же до 40 ГГЦ, но взять за основу, резисторные делители сделать на MELF резисторах (они до 8 ггц нормально работают), а балун на броневых сердечниках таким и оставить- при малых габаритах он позволяет расширить диапазон по НЧ до 9 кгц. и никаких проблем с наматыванием полужестких коаксиалов на кольцо.
В однопортовом случае 100 dB динамики ADC бесполезно иметь. Высокие измеряемые сопротивления все равно шунтируются резистором 50 Ом на входе. Поэтому цифры порядка 10 КОм и выше не получится измерить. На низких сопротивлениях ограничивается все соединительными проводами. Даже с 50 dB динамикой на частоте 10 МГц уже можно использовать измеренные параметры для проверки - сильно/слабо затянут SMA разъем.
Вон у меня как далеко RX от TX разъемы разведенны. Потому как наводки. На частоте 100 МГц наводки на уровне -40 dB.
Кстати вопрос еще по этому проекту. Там кабель, прежде чем добраться до измеряемой детали несколько раз продет через феррит. Меня глаза не обманывают? Действительно продет? Если продет, то зачем?
balmer писал(а):В однопортовом случае 100 dB динамики ADC бесполезно иметь.
Несогласен. Динамика нужна как раз для измерения хорошо согласованной нагрузки, когда отраженный сигнал ака обраные потери (return loss) очень мал. Отличить нагрузку 49 ом от 50 надо более 50 дб динамики приемника.
Другой пример- измерение фильтров вне полосы пропускания. Хороший фильтр на резонаторах имеет подавление 90 дб. А ставить переключатели чувствительности в ВЧ цепях нельзя- потерям калибровку. Поэтому и приходится городить приемник с динамикой 90-100 дб
Конечно до Обзора далектовато плучается
Измеритель комплексных коэффициентов передачи и отражения (векторный анализатор цепей) ОБЗОР-103
Изображение изделия
Диапазон частот от 0,3 до 1500 МГц
Измеряемые параметры: комплексный коэффициент отражения S11, комплексный коэффициент передачи S21
[b] Динамический диапазон более 130 дБ[/b]
Минимальное время измерения одной частотной точки 200 мкс
Измерительные тракты: 50 Ом, 75 Ом
Вон у меня как далеко RX от TX разъемы разведенны. Потому как наводки. На частоте 100 МГц наводки на уровне -40 dB.
При использовании частото-зависимого детектора (на смесителе) эти наводки идут лесом. В крайнем случае имеем насколько пораженных точек по частоте, но их можно игнорировать.
А то, что пролезло через мостик, устраняется правильной калибровокой. Той же 12-Term Error Model например. http://www2.electron.frba.utn.edu.ar/~j ... ethods.pdf
Самое приятное, что на том же STM32F7 можно вязть готовую реализацию алгоритма калибровки на С, откомпилить, сбросить коэффициенты калибровки на чип-карту в виде таблиц и работать почти как с профессиональным прибором.
khach писал(а):При использовании частото-зависимого детектора (на смесителе) эти наводки идут лесом.
Наверное неточно выразился. Это сигнал, который из RX в TX наводится. И он правильной частоте. Это e30.
khach писал(а):А то, что пролезло через мостик, устраняется правильной калибровокой. Той же 12-Term Error Model например.
Ага, веду речь какраз о e30 из этой калибровки. Лично у меня получается подавить e30 на дополнительные примерно 20 dB. Т.е. калибровка делает свое дело, но не до конца.
khach писал(а):Отличить нагрузку 49 ом от 50 надо более 50 дб динамики приемника.
Да тут обсчитался. Действительно 49 ом от 50 ом дает сигнал на уровне -40 dB, и нужно еще прилично запаса по диамике, чтобы увидеть хоть что нибудь.
khach писал(а): Лично у меня получается подавить e30 на дополнительные примерно 20 dB.
Это наверно вина плохого экранирования. Я вот тоже жду, когда у eu1ky начнется бег по граблям в связи с плохим экранированием. К счастью рецепт давно известнен- земляные полигоны вокруг каждого узла и алюминиевые накладки сверху и снизу с выфрезерованными карманами для каждого узла. Все стянуто винтами в бутерброд. Никакой особой точности при изготовлении таких накладок не требуется- 0.2 мм даст любой расхлябанный любительский CNC cтанок, даже с корпусом из фанеры. А подавление в 80 дб междуузельное получить можно. Когда станка небыло я такую проставку пилил лобзиком из листа 5 мм алюминия. А вот с напаянными на плату экранами так хороше не получалось, да и плата выглядила потом ужасно.
Напрограммировал свою библиотечку для вывода графики.
Получилось как-то так.
На графике кстати амплитуда сигнала в REF канале в зависимости от частоты. Амплитуда в децибелах, частота в мегагерцах. Надо будет думать, почему такой странный график получается. На частоте 200 МГц получается -40 dB относительно низких частот. Перегиб примерно на частоте 70-90 МГц. Фильтр у меня после AD9958 рассчитан на 200 МГц. Надо будет подумать. Толи был не в себе и запаял фильтр на 100 МГц. Толи что-то еще дает такое хорошее падение амплитуды на высоких частотах.
Амплитуда сигнала в REF канале падает на 40 dB относительно низких частот. В RX/TX канале ситуация полностью аналогичная. Так как там есть два сигнала от гетеродина и они перемножаются, то амплитуда сигнала в смесителе SA612 возводится в квадрат. Поэтому амплитуда сигнала гетеродина падает на 20 dB на частоте 200 МГц.
Так подозреваю, что большая часть падения происходит в фильтре после генератора и на усилителе EL5166.
10 dB примерно могу представить куда потерялись. Но вот куда потерялись еще 10 dB - для меня загадка. Может быть у SA612 на таких частотах коэффициент передачи начинает падать, может еще потерялось.
PS: Как другие умудряются на гармониках что-то увидеть - удивительно.
Еще немного старых, заезженных размышлений. Максимальная амплитуда сигнала на входе SA612A порядка 50 милливольт.
Паразитная помеха 50 Гц приведенная ко входу на SA612A порядка 20 микровольт. Остальные шумы в диапазоне 0 - 3 КГц порядка 10 микровольт. Это измеренные мной данные, и сильно лучше видимо не получится сделать.
По факту получается, что можно былобы ограничиться STM32F303 с его встроенным 12-ти битным ADC. Впрочем, CS4272 достаточно дешева. Поэтому нет смысла экономить "на спичках". Но у STM32F303 есть другой плюс. Можно будет сделать частоту сигнала после смесителя повыше. Даже переход от 1 КГц к 10 КГц позволил бы очень сильно отвязаться от низкочастотных шумов.
Хотя есть еще небольшой потенциал для улучшений. Можно более жестко давить помеху 50 Гц. И понижать шумы приведенные ко входу.
-------------
Еще попробовал поймать сегодня вторую гармонику. Так вот, на частоте 200 МГц она больше первой гармоники по амплитуде. Надо будет почитать теорию, и таки прикрутить алгоритмы работы на гармониках когда нить в далеком-далеком будущем. В далеком будущем - потому как нужен тогда и соответствующий генератор с более-менее прямоугольными импульсами.
-------------
Про экранировку. По факту оказалось, что экранировка не нужна. Разнесенного RX/TX на 12 см оказалось более чем достаточно для частот до 200 МГц. Проникновение каналов ниже уровня шума во всем диапазоне.
-------------
Еще размышление. Если прикручивать другой смеситель, с более широким динамическим диапазоном, то надо уже делать небольшой "усилитель мощности". Потому как мы можем выиграть только за счет увеличения амплитуды сигнала. А если увеличить с 50 мВ до 500 мВ сигнал, то желательно, чтобы на выходе генератора был сигнал амплитудой порядка 5 Вольт.
balmer писал(а):
Паразитная помеха 50 Гц приведенная ко входу на SA612A порядка 20 микровольт. Остальные шумы в диапазоне 0 - 3 КГц порядка 10 микровольт.
А лучше и ненадо. Очень показательна картинка с настройки анализатора EU1KY
Это тестовый экран для настройки аналоговой части. Показывается спектр сигнала по правому и левом каналу АЦП. Отлично видна низкочастотная "срань господня" (гармоники сети, НЧ наводки итд) и две аккуратные палки сигнала ПЧ после смесителей.
Любопытный график, но непонятно в каких условиях был снят, и почему низкочастотные шумы почти на высоте основного сигнала в двух каналах.
Вот ради интереса тоже графики с RX канала, когда к нему не подключено ничего. Тоже FFT с blackman window.
Канал I - это канал с данными.
Канал Q - это референсный сигнал, относительно которого считаем фазу и амплитуду.
Кстати пока рисовал, пришла в голову простая мысль - можно входные конденсаторы перед SA612 сделать поменьше емкости, чтобы отсекали ниже 10 КГц сигнал.
Добавлено after 15 minutes 25 seconds:
PS: Ну и до кучи RX I канал с подключенным к нему 50 Ом резистором.
Пока искал всякое, наткнулся на интересную разработку.
Там интересны последние картинки/текст. Про то, как заводить питание внутрь прибора, и при этом, чтобы внешние помехи не проникали в прибор.
Про далекое будущее. Тут думал, как бы обеспечить нормальную амплитуду сигнала на высоких частотах. Высоких это выше 200 МГц. А потом понял, что решение элементарно. Надо использовать АРУ. Сигнал на вход АРУ подавать с выхода смесителя. Регулировать сразу два канала гетеродина синхронно. Теперь главное выбрать правильный УВЧ на выходе генератора, который бы позволил более-менее синхронно регулировать два канала
АРУ - дело хорошее, главное, что выбрать в качестве детектора.
ps пока наблюдаю за созданием интересного прибора, но хочется, чтоб было понятно для самостоятельной сборки по окончанию (т.е схеы, прошивки и тп было в одном месте).
ZuuM писал(а):АРУ - дело хорошее, главное, что выбрать в качестве детектора.
Вся прелесть, что детектор не нужен. Достаточно сигнала после смесителя в REF канале.
ZuuM писал(а):пока наблюдаю за созданием интересного прибора, но хочется, чтоб было понятно для самостоятельной сборки по окончанию
А теперь о грустном. Схемы будут, прошивок не будет. Причина в том - что программировать надо много и нудно. Последние два месяца - совсем нудная работа по создании графического интерфейса прибора. Эта часть более-менее готова, теперь уже следующий этап - финальная полировака схем, которые будут заказываться. Дизайн передней панели (пока склоняюсь к пленочной клавиатуре + энкодер) и другие мелочи. Хочется сделать более-менее вылизанную конструкцию. А это время, очень много времени.
Поэтому эта железка будет продаваться (если таки доведу до финального состояния). В любом случае буду в минусе по деньгам. Но если распределить эти временные затраты на N экземпляров, то минус может быть не таким фатально огромным.
balmer писал(а):Никто не видел в продаже корпусов, больше похожих на корпус осциллографа?
Сейчас у таких приборов больше в моде наладонный формфактор,Типа,как смартфон,но конечно потолще. И экран не менее 4 дюймов,
с хорошим разрешением.И чтоб совсем по феншую,очень желательно тач.Китайцы уже просекли этот тренд.
SM898 писал(а):Сейчас у таких приборов больше в моде наладонный формфактор,Типа,как смартфон,но конечно потолще. И экран не менее 4 дюймов,
с хорошим разрешением.И чтоб совсем по феншую,очень желательно тач.Китайцы уже просекли этот тренд.
Ссылку на прибор такой можно? Хочу заценить дизайн.
Да, можно такое сделать, версии эдак к третьей. Пока внутри будет аж 4 платки. По мере устаканивания дизайна (и если эта хреновина вообще кому нибудь понадобится) можно будет и на одну свести.
