устройство выборки-хранения

Обсуждаем цифровые устройства...
Ответить
Аватара пользователя
Adeptus Mechanicus
Грызет канифоль
Сообщения: 267
Зарегистрирован: Сб июн 16, 2018 20:56:13

устройство выборки-хранения

Сообщение Adeptus Mechanicus »

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.
Иногда наука больше искусство, чем наука. Многие люди не понимают этого.
bolek
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1178
Зарегистрирован: Пт авг 21, 2009 03:22:12

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение bolek »

Почитай про "пиковый детектор".
Аватара пользователя
K155TM2
Собутыльник Кота
Сообщения: 2884
Зарегистрирован: Сб май 30, 2015 13:38:29
Откуда: Н.Н. г. Богородск, РФ

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение K155TM2 »

[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3680404#p3680404"]Подскажите возможно ли собрать свой УВХ на основе ОУ (имеется AD8056AR на 300МГц)?[/uquote]Не советую, тут уже пытался protoder сделать своё УВХ на дискретных элементах :facepalm: https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php ... 8#p3559858
Аватара пользователя
Adeptus Mechanicus
Грызет канифоль
Сообщения: 267
Зарегистрирован: Сб июн 16, 2018 20:56:13

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение Adeptus Mechanicus »

как понимаю все сводится к быстродействию компонентов?
Иногда наука больше искусство, чем наука. Многие люди не понимают этого.
Аватара пользователя
ЭлектроKOT
Вымогатель припоя
Сообщения: 550
Зарегистрирован: Вс июл 07, 2019 16:12:46

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение ЭлектроKOT »

Если[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3680404#p3680404"]важна только амплитуда импульса[/uquote]Решение уже предложено, дешево и сердито:[uquote="bolek",url="/forum/viewtopic.php?p=3680687#p3680687"]"пиковый детектор"[/uquote]
Если хочется "погурманить" с формой сигнала во время нарастания импульса, тогда ОЙ, т.е. МЯЯУУ - и по деньгам и по наворотам.
[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3692373#p3692373"]все сводится к быстродействию компонентов?[/uquote]Сначала все сводится к корректной постановке задачи.
Делай то, что тебе нравится и ты никогда не будешь работать
Аватара пользователя
Adeptus Mechanicus
Грызет канифоль
Сообщения: 267
Зарегистрирован: Сб июн 16, 2018 20:56:13

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение Adeptus Mechanicus »

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
Иногда наука больше искусство, чем наука. Многие люди не понимают этого.
Аватара пользователя
ЭлектроKOT
Вымогатель припоя
Сообщения: 550
Зарегистрирован: Вс июл 07, 2019 16:12:46

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение ЭлектроKOT »

[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3692390#p3692390"]такое решение не подойдет тк на диоде будет очень много падать. Импульсы то у меня от 100мв по амплитуде[/uquote]Так можно же поставить предварительный усилитель с Ку = 10? А на вход ему коммутируемый делитель с Кд = 1...50, и управлять им от МК.
Делай то, что тебе нравится и ты никогда не будешь работать
Аватара пользователя
Adeptus Mechanicus
Грызет канифоль
Сообщения: 267
Зарегистрирован: Сб июн 16, 2018 20:56:13

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение Adeptus Mechanicus »

[uquote="ЭлектроKOT",url="/forum/viewtopic.php?p=3692409#p3692409"]Так можно же поставить предварительный усилитель с Ку = 10? А на вход ему коммутируемый делитель с Кд = 1...50, и управлять им от МК.[/uquote] 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?
Иногда наука больше искусство, чем наука. Многие люди не понимают этого.
Аватара пользователя
ЭлектроKOT
Вымогатель припоя
Сообщения: 550
Зарегистрирован: Вс июл 07, 2019 16:12:46

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение ЭлектроKOT »

[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3692424#p3692424"]что то даже не представляю как это сделать, амплитуды то неизвестны[/uquote][uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3680404#p3680404"]Амплитуды импульсов от 100мв до 5в[/uquote]
[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3692424#p3692424"]Усиливать со 100мв до 1в чтобы открывался диод? тогда придется поднимать напряжение питания до 50в, амплитуды то до 5в в теории могут быть.[/uquote]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.
Делай то, что тебе нравится и ты никогда не будешь работать
Аватара пользователя
Adeptus Mechanicus
Грызет канифоль
Сообщения: 267
Зарегистрирован: Сб июн 16, 2018 20:56:13

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение Adeptus Mechanicus »

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
Иногда наука больше искусство, чем наука. Многие люди не понимают этого.
Аватара пользователя
ЭлектроKOT
Вымогатель припоя
Сообщения: 550
Зарегистрирован: Вс июл 07, 2019 16:12:46

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение ЭлектроKOT »

[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3692438#p3692438"]АЦП не успеет зафиксировать амплитуду о чем писалось в самом начале.[/uquote]От АЦП не требуется никуда успевать. На выходе пикового детектора будет постоянное напряжение. И он фактически будет работать самостоятельно.
[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3692438#p3692438"]для делителя нужен высокоскоростной МК чтобы все это обрабатывать[/uquote]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.
Делай то, что тебе нравится и ты никогда не будешь работать
Аватара пользователя
Adeptus Mechanicus
Грызет канифоль
Сообщения: 267
Зарегистрирован: Сб июн 16, 2018 20:56:13

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение Adeptus Mechanicus »

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
Иногда наука больше искусство, чем наука. Многие люди не понимают этого.
Аватара пользователя
ЭлектроKOT
Вымогатель припоя
Сообщения: 550
Зарегистрирован: Вс июл 07, 2019 16:12:46

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение ЭлектроKOT »

[uquote="ЭлектроKOT",url="/forum/viewtopic.php?p=3692409#p3692409"]поставить предварительный усилитель с Ку = 10.
На вход ему коммутируемый делитель с Кд = 1...50, и управлять им от МК.[/uquote]
[Делитель]--->[Усилитель]--->[Пиковый детектор]--->[АЦП]
[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3692443#p3692443"]Кстати а для чего делить? нужно усиливать ведь наверно?[/uquote]Когда на вход усилителя без деления на 50 придет 5В, ему точно поплохеет :cry:
Делай то, что тебе нравится и ты никогда не будешь работать
Аватара пользователя
Adeptus Mechanicus
Грызет канифоль
Сообщения: 267
Зарегистрирован: Сб июн 16, 2018 20:56:13

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение Adeptus Mechanicus »

а ну да. только предугадать какой амплитуды придет следующий импульс никак. на основании чего переключать делитель?
Иногда наука больше искусство, чем наука. Многие люди не понимают этого.
Аватара пользователя
ЭлектроKOT
Вымогатель припоя
Сообщения: 550
Зарегистрирован: Вс июл 07, 2019 16:12:46

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение ЭлектроKOT »

[uquote="ЭлектроKOT",url="/forum/viewtopic.php?p=3692435#p3692435"]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.[/uquote]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.
Делай то, что тебе нравится и ты никогда не будешь работать
bolek
Сверлит текстолит когтями
Сообщения: 1178
Зарегистрирован: Пт авг 21, 2009 03:22:12

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение bolek »

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.
Аватара пользователя
Adeptus Mechanicus
Грызет канифоль
Сообщения: 267
Зарегистрирован: Сб июн 16, 2018 20:56:13

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение Adeptus Mechanicus »

хм... завести ОС с кондера интересная мысль
Иногда наука больше искусство, чем наука. Многие люди не понимают этого.
Аватара пользователя
muravei
Первый раз сказал Мяу!
Сообщения: 39
Зарегистрирован: Ср фев 14, 2018 11:33:43

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение muravei »

[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3692390#p3692390"]тк на диоде будет очень много падать. Импульсы то у меня от 100мв по амплитуде[/uquote]
Существуют схемы ПД на ОУ, где эта проблема решена.
Аватара пользователя
Adeptus Mechanicus
Грызет канифоль
Сообщения: 267
Зарегистрирован: Сб июн 16, 2018 20:56:13

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение Adeptus Mechanicus »

что такое ПД, можно расшифровку?
Иногда наука больше искусство, чем наука. Многие люди не понимают этого.
Аватара пользователя
ЭлектроKOT
Вымогатель припоя
Сообщения: 550
Зарегистрирован: Вс июл 07, 2019 16:12:46

Re: устройство выборки-хранения

Сообщение ЭлектроKOT »

[uquote="Adeptus Mechanicus",url="/forum/viewtopic.php?p=3693228#p3693228"]что такое ПД, можно расшифровку?[/uquote]
[uquote="bolek",url="/forum/viewtopic.php?p=3680687#p3680687"]Почитай про "пиковый детектор".[/uquote]
Делай то, что тебе нравится и ты никогда не будешь работать
Ответить

Вернуться в «Цифровая техника»