Po dłuższej przerwie związanej z różnymi sprawami rodzinnymi, wracam do tematu U-VNA
(29-10-2016 10:27)SP6FRE napisał(a): Na początek proszę o wyjaśnienie "gładkości" wykresów, czy to wychodzi z pomiarów w naturalny sposób czy też oprogramowanie wykresów korzysta z zaawansowanych metod wygładzania krzywych?.
Zaawansowanymi metodami bym tego nie nazwał, ale jest to zwykłe wygładzanie wykresów w celu poprawienia ich czytelności poprzez wykorzystanie tzw. Weighted Moving Average (mechanizm wbudowany w kontrolkę do wyświetlania wykresów - żadnych "ręcznych" przeliczeń), czyli (hmmm... znów nie wiem jak to poprawnie po polsku nazwać...) ważonych średnich ruchomych. Chodzi o to, że na podstawie historii z N-punktów wykresu odpowiednio ważonych wygładza się aktualny przebieg krzywej.
Dla przykładu, tak wygląda pomiar bez wygładzania:
a tak z 30-punktowym wygładzaniem:
Warto oczywiście zauważyć, że ze względu na 30-punktową historię braną pod uwagę do średnich ważonych, wykres jest nieco przesunięty w dziedzinie (częstotliwość) w stosunku do wykresu oryginalnego, co oczywiście nie przeszkadza w interpretacji wyników.
(29-10-2016 10:27)SP6FRE napisał(a): [...] pokazane wcześniej pomiary wykazywały duże "zaszumienie" pomiarów [...]
To był jeden z błędów sprzętowych w projekcie... otóż...
Namierzyłem źródło szumów - okazały się nim same układy AD8307!
Okazuje się (czego wcześniej nie doczytałem w nocie katalogowej, a nikt nie zwrócił mi na to uwagi), że mają one na wyjściu LPF o paśmie około 5MHz.
To powoduje, że bardzo dużo śmieci dostaje się na wyjście. A skoro my mamy przemiatanie na poziomie w porywach 850 punktów na sekundę (a więc zmiany sygnału na poziomie 850Hz), to po co nam takie pasmo.
Kiedy więc dałem na każde wyjście AD 100nF do masy (na pająka) - szum zniknął, a pozostał tylko użyteczny sygnał napięcia wyjściowego!
Po tej operacji okazało się, że właściwie żadne sztuczne "wygładzanie" wykresu nie jest potrzebne, bo wykres jest czytelny - ale to wygładzanie zostawię w programie jako opcję do włączenia, aby w skrajnych przypadkach poprawić sobie czytelność wykresów.
W kolejnej wersji U-VNA zastosuję jakiś filtr RC o odpowiedniej stałej czasowej na każdym wyjściu AD8307 zamiast ordynarnego 100nF do masy
Szukanie błędów w U-VNA rozpocząłem od "źródła", czyli tego jakie napięcia z sieci pomiarowej odczytują kości AD i dlaczego są one różne od napięć w symulacji.
No i tym sposobem natrafiłem na wynik pomiarów wartości na portach ADC bez sygnału DDS (moduł DDS wyciągnięty ze złączy):
Dziwi mnie tak duża rozbieżność w poziomie sygnału (przy teoretycznym braku sygnału na wejściach), ale można to tłumaczyć pewnie różnicą w fabrycznej kalibracji poszczególnych kości AD. Wniosek z tego jest jasny: bez odpowiedniej kalibracji odczytów w oprogramowaniu U-VNA się nie obejdzie.
A tak wyglądają wartości na portach ADC przy normalnym sygnale z DDS (przemiatanie od 2 do 50 MHz), obciążeniu 50R i zworce zamiast reaktancji referencyjnej - czyli teoretycznie nie ma żadnej reaktancji w sieci pomiarowej i na obciążeniu.
Zafalowania tłumaczyłbym charakterystyką filtra wyjściowego samego DDS'a oraz ewentualną nierównością kondensatorów 100nF sprzęgających wejścia AD z siecią pomiarową. Znów wniosek: potrzebna odpowiednia kalibracja pomiarów!
A tak wyglądają wartości na portach ADC po usunięciu zworki z reaktancji referencyjnej (pozostałe parametry niezmienione):
Po tym wnioskuję, że zastosowanie odpowiedniej kalibracji powinno przynieść dobre efekty... trzeba tylko teraz pomyśleć jak ją odpowiednio wykonać...
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
