Измеритель ачх на ардуино и к157да1

да, есть гораздо более быстрые ОУ чем это ЛМ358. там даже на осциллографе видно что квадраты рушатся, наверняка дело в этом. нашел в местном магазине AD8052 - попробую позже из него компаратор.
написано что рэйл-ту-рейл. надеюсь в однополярном режиме там дотянет до логического нуля.

 

вообще-то, в качестве компаратора надо брать компаратор. В нём нет цепей коррекции, от чего он работает в разы быстрее. Например, встроенный в AVR компаратор имеет быстродействие порядка 50 нС. Сравните со своей черепахой.

 

да, но в ардуине он один, а мне надо сразу два. О есть в магазине LM393, причем недорого. надеюсь 300нс сойдет быстрота и квадратичность будет на уровне

 

постаил LM393 - фазовые глюки исчезли, но появилось другое - очень большая чувствительность к помехам. Особенно на низких частотах - видимо пока сигнал долго пересекает ноль, наводки успевают его качнуть и компаратор дергается. С внешним генератором еще относительно нормально, но вот если с компа звук пускать - слишком шумно там видимо и ниже 200 герц сильно глючит.
Не одно так другое.

Нужен какой-то компаратор с гистерезисом, Паровоз - выручай!

о погуглил - оказывается можно парой резисторов гистерезис прикрутить. надо будет посимулировать и попробовать

 

А вы для анализа высоких частот используйте LM393, а низких тот, что до этого стоял.

 

не, это слишком непрактично. не просто еще одна микросхема, но еще и нужно как-то коммутировать на ходу с какой из них брать сигнал - дичайшее усложнение схемы.

идея с гистерезисом кажется неплохой. думаю если получится отсечь весь шум тише +-20 милливольт, то будет хорошо

 

запилил к приблуде отдельный модуль компаратора с гистерезисом. Если еще добавить на выходе конденсаторы 100пф, то глючить практически перестает (вернее без этих кондеров ваще практически не работает, но с ними хорошо), небольшие доработки в программе позволили отсеивать редкие глючные моменты и АФЧХ снимаются весьма стабильно.


Но пресловутый гистерезис компаратора, позволивший побороть прошлые глюки, породил другой вполне логичный эффект - когда на выходе схемы сигнал сильно слабый - на низких частотах возникает сдвиг фазы назад - чем слабже сигнал тем сильнее - из-за гистерезиса более пологая синусоида триггерит компаратор позже чем крутая. Но это фигня и в принципе это даже можно откалибровать, хоть и сложно - зависит не только от амплитуды, но и от частоты.
Впрочем пока сигнал не слишком маленький в принципе ФЧХ выглядит неплохо - вот например обычные делители:


а вот когда в схеме есть конденсатор в роли ФВЧ - все равно наблюдается какой-то странный эффект нарастания фазы на высоких частотах (верхний график, справа симуляция) - вместо того чтобы уходить в ноль там идет прирост. Тут уж думаю это какие-то паразитные явления физические, может конденсаторы там с чем-то реагируют так странно.
нижний график это ФНЧ - там понятно присутствует эффект отставания фазы при затухании сигнала, ну и меньше какого-то уровня там уже мерить нечего


Еще интересная фигня
тут верхний график - симулятор, потом второй - звук прямиком с ютюба, а третий (нижний) - звук был сначала записан при воспроизведении с ютюба (качество записи накрутил большое там 96кгц 32бита), громкость его была увеличена (чтоб помощнее был выхлоп), и вот с этим звуком есть заметный глюк фазы а районе 1,5-2 кгц. Загадочно!


Вывод - АЧХ снимается по прежнему отлично, фазу в принципе смотреть можно, но со значительными ограничениями.

последняя версия недоделанного скотчка

 

А в симуляции вы учитываете паразитные параметры компонентов? (эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора, например)

 

нет, не учитываю. Но кажется разобрался в этом странном эффекте завышения фазы на ВЧ - оказывается это мой косяк.

у меня там есть коэффициенты PHTCORR_0US5 и PHTCORR_4US, которые должны типа компенсировать отставание обычного прерывания от ICP, - особенно сильно влияет PHTCORR_0US5, т.к. он работает на ВЧ. Так вот я видимо калибровал эти коэффициенты не по куску провода, а по делителю, и там как раз похоже что-то паразитное вроде входной емкости буфера на ОУ или еще что, вкупе с резистором делителя давало завал фазы, и я тупо поставил этот коэффициент слишком большим, и он как раз на ВЧ когда общее количество тиков в периуде уменьшается, давал этот прирост фазы.

Теперь сделал по куску провода - коэффициент этот равен 4 теперь - графики выглядят значительно более похожими на правду


остается только уменьшение фазы из-за гистерезиса когда сигнал меньше 100мв, но это уж пофиг

Так что всё, Паровоз! Теперь это не просто кривоватый вольтметр, а настоящий измеритель АФЧХ из бяки и палок

 

молоток