si5351 - подходит ли для измерения АЧХ
- 2Qay
- Сообщения: 59
- Зарегистрирован: 14 окт 2019, 12:58
- Откуда: Татарстан
- Позывной: ----
- Город: Казань
- Благодарил (а): 19 раз
- Поблагодарили: 11 раз
si5351 - подходит ли для измерения АЧХ
Сообщение 2Qay » 12 янв 2020, 02:06
Товарищи, доброго времени суток!
В данной теме хочется осветить такую тему, как измерение АЧХ различных фильтров, кварцев и прочего.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: тема для людей знакомых с электроникой, возможны использования автором жаргонизмов и сленга. Большинство решений взяты с тырнетов.
Вообщем в первую очередь что по схеме включения и т.д.
На выходе после испытуемого фильтра стоит по сути обычный детектор, который переменку "превращает" в постоянное напряжение (емкость после диода на схеме неверна, оптимально 10-100нФ).
Перед входом стоит резистор на 20-50 кило ом. Данный резистор был поставлен интуитивно, так как перед этим там по сути была перемычка и измерения не получались (получалась относительно прямая линия на уровне нескольких миливольт). Есть мысль почему там должен стоять этот резистор, но пока не осмелюсь озвучить вслух, боюсь засмеют.
Обвязка микрухи сделана на одной плате и тут всё по классике (даташиту): питание от 3.3 В; кварц на 25 МГц; i2c с подтяжкой строго к линии 3.3 В через 4.7 кОм. Сначала подключал к ардуинке, у которой логический уровень 5 вольт. Многие ставят в цепи сигнала полевики, но судя по моему опыту микросхема держит 5 вольт на входе.
По питанию желательно(обязательно) ставить блокирующие конденсаторы на 10-100 пик в цепи питания, и рядом с микросхемой и рядом с микроконтроллером, а иначе начинает глючить !!ВСЁ!! (и компухтер тоже), вплоть до появления писка в динамиках, особенно на частоте больше ~100 МГц
Вообще если посмотреть схему модулей от adafruit, то эта такая же, только проще.
Фотка получившегося самопального "модуля", особо впечатлительных просьба листать дальше
Что по измерениям.
Вместо тонны слов лучше дам ссылку на эксель файл, в котором и графики, и цифры (надеюсь не заблокируется). Сам файл немного не "причесан" в плане красоты, чтобы выставлять на показ, но...
https://yadi.sk/i/VCnoeKN9Y0ovgQ
Там где указана частота и слово кварц, там измерения кварца как по схеме выше, все остальное измерения LC фильтров, тоже как по схеме выше.
После всего этого были работы по переезду всего добра на контроллер STM32 с использованием библиотеки HAL. Упустим момент написания прошивки, библиотеки под si5351, подключение и так далее, это не самый лучший период в моей жизни, которых хочется забыть.
В общем виде использовалось следующее: STM32f103 в виде отладочной платы, экран 128*160 на чипе st7735, si5351 и вся обвязка описанная выше, STLink.
Вот фото всего безобразия: Провода что идут на верх, это логический анализатор, смотрел "общение" чипа и контроллера.
Фото с экранчика: Точно не скажу номиналы фильтра, какая частота расчетная(около 2.5 МГц) а какая полученная(2-2.2), сколько дЦб в верхушке и т.д., но точно скажу что все по схеме, как в самом начале темы.
Какие выводы:
1) нет лучше соединения чем пайка.
2)как для прибора-показометра вещь отличная, если вам нужна сверх точность, тот тут увы, либо микруху берите другую, либо городите схемы коррекции и прочего. У автора просто нет эталонных приборов чтобы сравнить, поэтому о погрешности можно только гадать.
Что дальше:
Вообще доведение всего до ума. Есть желание сделать отдельный прибор на СТМке, с нормальным интерфейсом, кнопками и прочими благами человечества.
Возможно допилю библиотеку для СТМ под ХАЛ, чтобы человек взял, и с пол пинка смог запустить.
Весь исходный код взят тут https://radiotransmitter.wordpress.com/ ... ator-chip/, и именно на основе этого делается библиотека. Если вы ардуинщик лучше используйте библиотеку Si5351mcu-master, самая простая и надежная, опять-таки, по мнению автора.
Спасибо что убили время на прочтение этого творения)
P.S. Я вроде обещал об этом написать еще в ноябре-начале декабря, но конец семестра, сессия, новый год. Так и было, сделал испытания на ардуино в ноябре, но тест на стмке и написание темы по сути сделал на второй недели января, извините кому обещал)
В данной теме хочется осветить такую тему, как измерение АЧХ различных фильтров, кварцев и прочего.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: тема для людей знакомых с электроникой, возможны использования автором жаргонизмов и сленга. Большинство решений взяты с тырнетов.
Вообщем в первую очередь что по схеме включения и т.д.
На выходе после испытуемого фильтра стоит по сути обычный детектор, который переменку "превращает" в постоянное напряжение (емкость после диода на схеме неверна, оптимально 10-100нФ).
Перед входом стоит резистор на 20-50 кило ом. Данный резистор был поставлен интуитивно, так как перед этим там по сути была перемычка и измерения не получались (получалась относительно прямая линия на уровне нескольких миливольт). Есть мысль почему там должен стоять этот резистор, но пока не осмелюсь озвучить вслух, боюсь засмеют.
Обвязка микрухи сделана на одной плате и тут всё по классике (даташиту): питание от 3.3 В; кварц на 25 МГц; i2c с подтяжкой строго к линии 3.3 В через 4.7 кОм. Сначала подключал к ардуинке, у которой логический уровень 5 вольт. Многие ставят в цепи сигнала полевики, но судя по моему опыту микросхема держит 5 вольт на входе.
По питанию желательно(обязательно) ставить блокирующие конденсаторы на 10-100 пик в цепи питания, и рядом с микросхемой и рядом с микроконтроллером, а иначе начинает глючить !!ВСЁ!! (и компухтер тоже), вплоть до появления писка в динамиках, особенно на частоте больше ~100 МГц
Вообще если посмотреть схему модулей от adafruit, то эта такая же, только проще.
Фотка получившегося самопального "модуля", особо впечатлительных просьба листать дальше
Что по измерениям.
Вместо тонны слов лучше дам ссылку на эксель файл, в котором и графики, и цифры (надеюсь не заблокируется). Сам файл немного не "причесан" в плане красоты, чтобы выставлять на показ, но...
https://yadi.sk/i/VCnoeKN9Y0ovgQ
Там где указана частота и слово кварц, там измерения кварца как по схеме выше, все остальное измерения LC фильтров, тоже как по схеме выше.
После всего этого были работы по переезду всего добра на контроллер STM32 с использованием библиотеки HAL. Упустим момент написания прошивки, библиотеки под si5351, подключение и так далее, это не самый лучший период в моей жизни, которых хочется забыть.
В общем виде использовалось следующее: STM32f103 в виде отладочной платы, экран 128*160 на чипе st7735, si5351 и вся обвязка описанная выше, STLink.
Вот фото всего безобразия: Провода что идут на верх, это логический анализатор, смотрел "общение" чипа и контроллера.
Фото с экранчика: Точно не скажу номиналы фильтра, какая частота расчетная(около 2.5 МГц) а какая полученная(2-2.2), сколько дЦб в верхушке и т.д., но точно скажу что все по схеме, как в самом начале темы.
Какие выводы:
1) нет лучше соединения чем пайка.
2)как для прибора-показометра вещь отличная, если вам нужна сверх точность, тот тут увы, либо микруху берите другую, либо городите схемы коррекции и прочего. У автора просто нет эталонных приборов чтобы сравнить, поэтому о погрешности можно только гадать.
Что дальше:
Вообще доведение всего до ума. Есть желание сделать отдельный прибор на СТМке, с нормальным интерфейсом, кнопками и прочими благами человечества.
Возможно допилю библиотеку для СТМ под ХАЛ, чтобы человек взял, и с пол пинка смог запустить.
Весь исходный код взят тут https://radiotransmitter.wordpress.com/ ... ator-chip/, и именно на основе этого делается библиотека. Если вы ардуинщик лучше используйте библиотеку Si5351mcu-master, самая простая и надежная, опять-таки, по мнению автора.
Спасибо что убили время на прочтение этого творения)
P.S. Я вроде обещал об этом написать еще в ноябре-начале декабря, но конец семестра, сессия, новый год. Так и было, сделал испытания на ардуино в ноябре, но тест на стмке и написание темы по сути сделал на второй недели января, извините кому обещал)
2Qay
2Qay
si5351 - подходит ли для измерения АЧХ
Сообщение Eof » 30 янв 2020, 09:27
На выходе Si5351 - сигнал прямоугольной формы, следовательно кроме основной частоты он содержит нечетные гармоники, причем с достаточно высокими уровнями - к примеру 3я гармоника будет всего на 10dB ниже уровня основной частоты, 5я - на 14dB и т.д. Следовательно использовать такой сигнал для получение АЧХ используя простое детектирование нельзя.
Eof
- 2Qay
- Сообщения: 59
- Зарегистрирован: 14 окт 2019, 12:58
- Откуда: Татарстан
- Позывной: ----
- Город: Казань
- Благодарил (а): 19 раз
- Поблагодарили: 11 раз
si5351 - подходит ли для измерения АЧХ
Сообщение 2Qay » 30 янв 2020, 10:40
Eof, смотри второй пункт выводов))) Ну а если серьезно, сам думал над этой проблемой, и вот что в итоге вышло: частотай гармоники в 3 раза выше, следовательно при измерении на частоте резонанса данные гармоники просто напросто не дойдут до детектора так как затухнут в фильтре. Другое дело, когда мы начинаем измерение с частоты, где частота 3й гармоники равна частоте фильтра, и следовательно должны были получиться некоторые искажения на итоговом графике в виде волн. Но их не было. Возможно данный недостаток в виде использования детектора и меандра влияет на фронты, делает их более плавными, чем они есть. Но опять таки, это же показометр))
2Qay
si5351 - подходит ли для измерения АЧХ
Сообщение Eof » 30 янв 2020, 11:38
Ну так для снятия АЧХ мы же качаем частоту, при этом вместе с основной частотой изменяются и частоты гармоник и они при этом вполне вероятно попадут в полосу пропускания измеряемого контура, искажая результаты измерений. Вот наглядный пример, который приводил UR5FFR на своем сайте:
Красная линия - реальная АЧХ, зеленая - та, которая получается при использовании меандра.
Что бы снять реальную АЧХ при использовании генератора меандра нужно использовать супергетеродинный метод - как сделал это тот же UR5FFR в своем Si5351 Network Analyzer.
Красная линия - реальная АЧХ, зеленая - та, которая получается при использовании меандра.
Что бы снять реальную АЧХ при использовании генератора меандра нужно использовать супергетеродинный метод - как сделал это тот же UR5FFR в своем Si5351 Network Analyzer.
Eof
-
- Сообщения: 38
- Зарегистрирован: 15 окт 2019, 09:04
- Откуда: Ессентуки
- Позывной: UB6HMV
- Город: Ессентуки
- Благодарил (а): 40 раз
- Поблагодарили: 11 раз
si5351 - подходит ли для измерения АЧХ
Сообщение Александр UB6HMV » 31 янв 2020, 16:44
ИМХО. Для домашней лаборатории "и так сойдет" )))) за неимением другого, это лучше, чем ничего. В моей радиолюбительской практике ни разу еще не приходилось настраивать настолько широкополосные контура, чтоб в полосу его пропускания попадали гармоники основной частоты генератора.
Александр UB6HMV
si5351 - подходит ли для измерения АЧХ
Сообщение Eof » 31 янв 2020, 22:08
Так для снятия АЧХ вы же не просто подаете центральную частоту контура - вы же ее качаете в некотором диапазоне и 3я гармоника от частоты в начале диапазона качения с большой вероятностью попадет в полосу - пусть не по уровню -6dB, а по уровню -15/-20dB, но ведь уровень этой гармоники достаточно высок. Вот и получается то, что видно на графике в виде зеленой линии.Александр UB6HMV писал(а): В моей радиолюбительской практике ни разу еще не приходилось настраивать настолько широкополосные контура, чтоб в полосу его пропускания попадали гармоники основной частоты генератора.
Ну это каждый сам для себя решает. Сойдет так сойдет.Александр UB6HMV писал(а): Для домашней лаборатории "и так сойдет" ))))
Eof
-
- Сообщения: 3
- Зарегистрирован: 07 июл 2020, 09:53
- Город: Минск
si5351 - подходит ли для измерения АЧХ
Сообщение FrodoSymkin » 08 июл 2020, 10:15
Отсутствие нормальной либы на STM32 сильно тормозит использование данного генератора.
FrodoSymkin
- 2Qay
- Сообщения: 59
- Зарегистрирован: 14 окт 2019, 12:58
- Откуда: Татарстан
- Позывной: ----
- Город: Казань
- Благодарил (а): 19 раз
- Поблагодарили: 11 раз
si5351 - подходит ли для измерения АЧХ
Сообщение 2Qay » 08 июл 2020, 12:06
а как же вариант написать самому либу? Именно с тем функционалом, который нужен, + будет понимание того, что с желеской происходит.FrodoSymkin писал(а): ↑08 июл 2020, 10:15Отсутствие нормальной либы на STM32 сильно тормозит использование данного генератора.
2Qay
Вернуться в «Измерения, приборы и софт»
Перейти
- Обязательно к прочтению
- Аналоговая схемотехника
- ↳ Супергетеродинные приемники и трансиверы
- ↳ Прямое преобразование
- ↳ Прямое усиление
- ↳ Регенераторы
- ↳ Узлы, блоки, модули
- ↳ Усилители мощности
- Цифровая техника
- ↳ SDR приемники
- ↳ SDR приставки
- ↳ SDR трансиверы
- ↳ Микроконтроллеры и программирование
- Теплая лампота
- ↳ Супергетеродины
- ↳ Регенераторы
- ↳ Прямого усиления
- ↳ УНЧ
- ↳ ВЧ усилители мощности
- Источники питания
- ↳ Трансформаторные и линейные
- ↳ Импульсные и преобразователи
- ↳ Гибриды
- ↳ Аккумуляторы и батареи
- ↳ Альтернативные источники
- Антенны
- ↳ Антенны КВ
- ↳ Антенны УКВ
- ↳ Фидеры кабели
- ↳ Антенные приборы и устройства
- ↳ Тюнеры
- Фирменная аппаратура
- ↳ Yaesu
- ↳ Icom
- ↳ Kenwood
- ↳ Прочие
- Мастерская
- ↳ Измерения, приборы и софт
- ↳ Паяльное оборудование
- ↳ Слесарка
- ↳ ЧПУ и 3D принтеры
- Разное
- ↳ Другие радио темы
- ↳ Полевой день
- ↳ Помогите опознать
- ↳ Куплю Продам Магазины Продавцы
- ↳ Флудильня и оффтоп
- Работа форума