Двойной прецизионный милливольтметр на микроконтроллере

[GM]

Джордж.

[UA4HAK Алексей]

К сожалению подсказать вариант регулировки усиления ИУ от МК не могу. Сам так не делал, да и схем не встречал. Обычно для первого каскада определяется приемлемый Ку (постоянный) исходя из задачи, напряжения питания и т.п., а вот после этого каскада ставится управляемый аттенюатор. При указанных напряжениях питания Вы всё равно не сможете реализовать значительный Ку. Кроме того У AD8221 при заявленном частотном диапазоне прибора и желании сделать его прецизионным возможное усиление составит от 1 до 10.
Недавно закончил изготовление микровольтметра под свои хотелки, делал именно так.

[GM]

Думаю, что прежде чем менять КУ операционника, нужно подумать о преобразовании биполярного сигнала. Что-бы измерять не от 0 до 3 В, а от -2 до 2 к примеру

Решение есть. Отцепить вывод REF ИА от земли и подавать на него -3..+3 от цапа. Можно измерять хоть положительные напряжения, хоть отрицательные.

[GM]

К сожалению подсказать вариант регулировки усиления ИУ от МК не могу. Сам так не делал, да и схем не встречал

Есть ИУ с встроенным усилителем, скажем 1,2,4,..,128 или 1,10,100,1000. Есть и ОУ с -9 дБ..+31 дБ с полосой 9 МГц и 110 МГц. Хотелось бы чего-нибудь по-проще :-).

[UA4HAK Алексей]

Конечно, есть. Просто, Вы показали схему и задали вопрос на который я и попытался ответить. Если есть возможность поставить управляемый усилитель, то так и надо сделать!

[GM]

Я там и ответ примерный дал - цифровой потенциометр. Может кто-то делал. Потенциометр есть, неохота возиться, чтобы доказать себе, что так делать нельзя. Хорошо бы заранее знать результат.

Кроме того У AD8221 при заявленном частотном диапазоне прибора и желании сделать его прецизионным возможное усиление составит от 1 до 10

Можно пойти и на ручное переключение Ку. Смотрите 20 дБ от Ку и 79 дБ от АЦП, уже 99 дБ, что неплохо, поскольку даром. #ненуашо :-)?

[RA3WDK]

Все это неплохо, тем более, что потренироваться в программировании контроллеров всегда полезно.
А вот почему цены на RMS мультиметры такие - принадлежность к продвинутым приборам.
Хотя за 7$ можно купить детектор RMS от нуля до 3 гиг с двумя входами и динамикой 60дб
https://www.analog.com/en/products/ad8364.html

Если предполагается измерительный прибор - то на входе обычный делитель сигнала на реле РЭВ-18 с золотыми контактами.

[CBR600]

А вот почему цены на RMS мультиметры такие - принадлежность к продвинутым приборам.

Предположу,  что потому, что отлаженная, готовая, повторяемая на конвейере конструкция, 100% проходящая поверку/калибровку и т.д. В корпусе, позволяющем ронять её на бетонный пол и ходить по ней ногами в строительных ботинках. Плюс терпящая хорошие температурные перепады.
А не единичный любительский экземпляр на макетной плате. Как-то так.
Ну и за "имя" доплата, естественно.
Сорри за офф.

[GM]

Хотя за 7$ можно купить детектор RMS от нуля до 3 гиг с двумя входами и динамикой 60дб[url]https://www.analog.com/en/products/ad8364.html[/urlъ

Посмотрел по ссылке, сильная вещь, кто понимает. Не понятно только, зачем вы здесь на неё сослались? AD8364 чисто аналоговый чип, который измеряет мощность сигнала, а не амплитуду. Чтобы перевести в цифру, понадобится ацп и микроконтроллер. Далее, прибор не захватывает всю полосу целиком, только кусками: 450, 880, 1880, 2140, 2500 мег. Где здесь р/л диапазоны? Да и погрешность измерений большая.

Если предполагается измерительный прибор - то на входе обычный делитель сигнала на реле РЭВ-18 с золотыми контактами

Ну, вообще-то, я предлагаю именно прибор для измерения - двухканальный цифровой милливольтметр с полосой измерения 0-500 кГц. А уж встроенный или отдельный, это решает конечный пользователь. Реле с золотыми контактами это неплохо, но не интересно, вопрос вполне решается с помощью электронных ключей.

Все это неплохо, тем более, что потренироваться в программировании контроллеров всегда полезно

Ой, спасибо, что заценили, без вас и без вашего сарказма ну никак, прям руки опускаются, карандаш дрожит, ждёт одобрямса :-).

[GM]

Предположу,  что потому, что отлаженная, готовая, повторяемая на конвейере конструкция, 100% проходящая поверку/калибровку и т.д. В корпусе, позволяющем ронять её на бетонный пол и ходить по ней ногами в строительных ботинках. Плюс терпящая хорошие температурные перепады.
А не единичный любительский экземпляр на макетной плате. Как-то так.

Рассуждения хлипкие. Чёж тогда все остальные, которые без true rms, и в корпусе и об пол, стоят на порядок меньше?
Найдите нормальный милливольтметр с полосой до 500 кГц с минимальной ценой, тогда и обсудим, что и как...

[RA3WDK]

Тот чип, что я указал для примера - работает в широкой полосе. То что в табличке рекомендуются под определенные частоты готовые балуны - не значит, что чип работает только на перечисленных Вами частотах.
Без какой либо иронии написал - "насчет потренироваться", так как сам время от времени как баран на новые ворота с какой либо мелочью в AVRStudio разбираюсь.
Начет АЦП - были проекты 16 бит и 20 бит с прецизионным ИОН и шумоподавлением.
Но так как нас, радиолюбителей здесь на форуме больше СВЧ интересует - поэтому интерес к логарифмическим детекторам. Вот, кстати, уже довольно старый проект, который пошел в мелкую серию.
http://ra3wdk.qrz.ru/USB_PWR/USBPwr.pdf

[UA4FQH]

GM, приветствую. Интересует,  будет ли работать с кварцем в тактовом генераторе 8,192. И самое главное, с выводом данных на компьютер. Хорошая штука,  интересует программа "драйвер" просмотра на компе.  Сейчас, купил подобное устройство, но пока нет времени. Позднее конечно отпишусь. С разводкой печатной платы, конечно придётся бороться, но микроконтроллер понравился.   Остальное, минус, ребята пока обдумывают.

[RA3WDK]

Прецизионность у STM - ну так себе, отсутствие встроенного буфера, шумноватость АЦП даже если останавливать чип  ... все это заставлет смотреть в сторону внешних АЦП.
Опять же, использование ИОН на Vref необходимо всегда, когда речь идет об измерениях.

[GM]

GM, приветствую. Интересует,  будет ли работать с кварцем в тактовом генераторе 8,192. И самое главное, с выводом данных на компьютер. Хорошая штука,  интересует программа "драйвер" просмотра на компе.  Сейчас, купил подобное устройство, но пока нет времени. Позднее конечно отпишусь. С разводкой печатной платы, конечно придётся бороться, но микроконтроллер понравился.   Остальное, минус, ребята пока обдумывают.

Олег, привет.

Внутри МК есть фапч, и кварц 8 МГц умножается на 7, так что fSYS=56 МГц. Объясню, почему выбрана такая частота. Максимальная тактовая частота АЦП равна 14 МГц, максимальная частота выборок каждого АЦП равна 1 МГц. Если 56 поделить на 4, то и будет как раз 14. Можно ещё выбрать частоту 28 МГц, тоже можно получить fADC=14. Но будет всего 28 машинных циклов для обработки сигналов, хотя сейчас мне хватает 20, но почти впритык. Так что выбираем 56 мег (несмотря на 2 такта ожидания, увы :-).

Что касается 8,192. К сожалению, никакой кратности с 14 МГц. Значит придется умножать на 6 и fSYS=8,192*6=49,152 МГц. Отсюда частота выборок (49,152/4)/14=0,877 кГц максимум. Нужно только настроить плл.

Для вывода в последовательный порт можно использовать практически любую частоту, в стмке делитель фракционный. Скорость вывода в компорт у меня равна 230400 бод, всего выводится пакет из 8 байт раз в секунду.

Вообще, я планирую перейти с платы олимекс на другую плату попроще, фото в приложении. Потом добавлю дисплей на 2 строки. А дальше план такой: довести частоту выборок до 2 Мвыб/с и сделать селективный милливольтметр на любую частоту от 1 Гц до 1000 кГц с регулируемой полосой 1 Гц..100 Гц. Что-то в этом роде. Надеюсь, получится.

[GM]

Вот, кстати, уже довольно старый проект, который пошел в мелкую серию

AD8317 неплохая вещь, но точность там никакая. Разработчики, жулики, разнесли кривые Vout(Pin) по разным графикам. А я взял и нанес их все на один. Так временами разница от частоты доходит до 8 дБ.

Прецизионность у STM - ну так себе, отсутствие встроенного буфера, шумноватость АЦП даже если останавливать чип  ... все это заставлет смотреть в сторону внешних АЦП. Опять же, использование ИОН на Vref необходимо всегда, когда речь идет об измерениях

Есть такое. Но где взять дешевый ацп-16 на 2 Мвыб/с? Поэтому, за неимением гербовой, пишем на простой :-).
Ну и "шумность" давим "оверсамплингом". А зачем нужен встроенный буфер, если есть пдп? У меня в одном проекте считывается пачка из 9 каналов ацп, и так каждую мс.