(09-11-2016 11:51)SP6FRE napisał(a): Zakładam, że skala Y na wykresach to napięcie w mV na wyjściach AD. Wydaje się, że układ mierzący Vs zdecydowanie odstaje od innych, Może należy go wymienić?
Z drugiej strony jednak dziwi, że napięcia na wyjściu AD nie są na poziomie 0.3-0.5V jak to wynika z charakterystyki układu dla braku sygnału na wejściu? Jak możesz to wyjaśnić?
Wydawało mi się, że nazwa typu wykresu w rodzaju "Wartości na portach ADC" powinna być w miarę jasna, ale jak to zwykle bywa, programista nie bardzo nadaje się do projektowania czytelnego interfejsu użytkownika
Tym powinna zajmować się osoba nie mająca nic wspólnego z programowaniem.
Dlatego przepraszam za brak komentarza co do skali na tym wykresie i już wyjaśniam...
Otóż skala Y na wykresie "Wartości na portach ADC" to wartości z przedziału od 0 do 1023, które odczytał na danym porcie przetwornik ADC Atmegi. No i teraz sam przetwornik ma napięcie referencyjne 2.5V, zatem wartość w okolicach 175 (napięcie Vs na pierwszym wykresie, tam gdzie DDS jest odpięty) oznacza napięcie na wyjściu kości AD na poziomie ~427mV.
Najniższe zanotowane napięcie na tym wykresie, to kość AD odpowiedzialna za odczyt Vr - wartość ~80 wskazuje na napięcie na poziomie ~195mV.
Czyli teoretycznie wszystko jest OK, a różnice można tłumaczyć rozbieżnością poszczególnych egzemplarzy kości AD8307.
(09-11-2016 11:51)SP6FRE napisał(a): Kolejna sprawa to dynamika pomiaru.
[...]
Albo więc napięcie pomiarowe z DDS-a jest tak małe, że przyrost sygnału jest nieznaczny albo dynamika pomiaru jest fatalna, albo co innego?
Sądzę, że podczas zasilania z DDS-a napięcia powinny oscylować w zakresie 1-2V aby zachować dynamikę ok. 40dB
Słuszne uwagi. Nawet poprawnie interpretując skalę Y na wykresach otrzymujemy różnicę w odczycie Vs między sygnałem z DDS i jego brakiem na poziomie 13,4dB, więc trochę mało.
Biorąc jednak pod uwagę to, że kość odpowiedzialna za odczyt Vs mierzy za rezystorem 100k, to wszystko by się zgadzało. Przecież wcześniej zdecydowaliśmy się na zejście w charakterystyce AD do poziomu nawet -60dBm czy -70dBm po to, aby dokładność pomiaru zmian sygnału mieć bardzo dobrą, kosztem słabej dynamiki, która dla napięcia Vs (zmieniającego się nieznacznie) i tak jest wystarczająca.
Największa dynamika pomiaru jest potrzebna dla napięcia Vz, ale tutaj muszę porównać wykresy inaczej: gdy port pomiarowy miernika jest zwarty (najmniejsza wartość Vz) i rozwarty (największa wartość Vz). Wtedy będę znał dynamikę i sprawdzę, czy jest ona wystarczająca.
Bo porównanie Vz między brakiem sygnału DDS, a sygnałem z DDS i obciążeniem 50R chyba niewiele nam mówi...
(09-11-2016 11:51)SP6FRE napisał(a): Wykres z włączoną pojemnością wykazuje, o czym pisałem wcześniej, jej niepokojący wpływ na charakterystyki pomiarowe w dolnym zakresie częstotliwości. Wydaje się, że dla częstotliwości poniżej 10MHz pojemność jest za mała. Oczywiście można próbować to jakoś kalibrować ale może to być zbyt trudne do połączeniu z kalibracją układów AD.
[...]
Jeśli używasz szeregowych oporników 47k w torach pomiarowych to pojemności rozproszenia mogą wpływać na wynik pomiaru i w zasadzie nie ma sposobu aby nad nimi zapanować :-(
Oba te problemy, o których piszesz powyżej, chcę rozwiązać kalibracją programową. Z grubsza będzie ona polegać na dokładnym zdjęciu charakterystyki poszczególnych napięć dla pełnego zakresu częstotliwości (i odpowiednio małego kroku) i różnych warunków pomiaru: DDS wyłączony, DDS pracuje - wejście rozwarte, DDS pracuje - wejście zwarte, DDS pracuje - wejście 50R.
Muszę tylko przemyśleć, jak później te dane odpowiednio zastosować do wyników już normalnych pomiarów.
Kto wie, może się uda...
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
No i chyba się udało... 
Początkowo planowałem zrobić kalibrację programową opartą na pomiarach poszczególnych napięć w sieci pomiarowej (jak opisywałem poprzednio), ale później po przemyśleniach doszedłem do wniosku, że skoro napięcia te są używane do obliczenia rezystancji i reaktancji badanej impedancji, to można za ich pomocą obliczyć też moduł impedancji oraz kąt fazy. A kiedy mamy już moduł impedancji i kąt fazy, to możemy obliczyć również zespoloną Gammę (czyli współczynnik odbicia), a stąd już tylko mały krok do zastosowania standardowej kalibracji numerycznej Open-Short-Load!
I tak też zrobiłem. Standardowa kalibracja numeryczna Open-Short-Load pozwoliła uzyskać poniższe wyniki przy ponad 65 tysiącach punktów kalibrujących w pełnym zakresie przemiatania 2-50MHz.
Efekty zaskoczyły mnie samego (szczególnie ten ostatni wykres "rodzynek"
, choć oczywiście będę czekał cierpliwie na krytyczne uwagi co do wykresów i ich interpretacji. Jak dla mnie -
REWELACJA!
Leszku - czekam szczególnie na Twoje uwagi...
Na wszystkich wykresach poniżej nie używałem wygładzania opisywanego wcześniej - specjalnie, aby pokazać rzeczywiste wyniki.
Do tego proszę pamiętać, że skala dla |Z| i R jest po lewej, a skala dla X jest po prawej - obie w omach.
No to zaczynamy:
1. Port pomiarowy otwarty
Chyba najdziwniejszy wykres z całego zestawu, ale prezentuję, dla rzetelnego przedstawienia wyników - podejrzewam też, że ma swoje wyjaśnienie.
2. Port pomiarowy zwarty
Piękne wartości!
3. Pomiar terminatora 50R
No teraz wszystko pasuje!
4. Pomiar kondensatora 270pF
5. Pomiar kondensatora 100pF
6. Pomiar cewki ~2,6uH - kilkanaście zwojów na żółtym rdzeniu toroidalnym Amidon
Widać pięknie rezonans własny w okolicach 25MHz.
7. Pomiar cewki powietrznej ~0,5uH
I znów ciekawy rezonans w okolicach 27,8MHz...
8. Pomiar rezystora 220R (węglowy, przewlekany)
9. A tak wygląda poglądowo (pełny zakres przemiatania 2-50MHz) rezonator kwarcowy 16MHz w wysokiej obudowie. Podłączony bezpośrednio do portu pomiarowego U-VNA.
10. No i wreszcie
"rodzynek" wśród tych wykresów, czyli przybliżenie wykresu rezonatora kwarcowego 16MHz w okolice interesującego nas zakresu częstotliwości.
Nie spodziewałem się, że ten kwarc ma aż 5 rezonansów w tej okolicy!
W temacie tych wykresów nie potrafię wyjaśnić tylko jednego - ujemnej rezystancji w okolicach rezonansu, ale pewnie jest jakaś teoria na ten temat...
Będę wdzięczny za wszelkie komentarze do wykresów.
Pozdrawiam,
Rafał SP3GO
(09-11-2016 12:43)SP3GO napisał(a): Nie spodziewałem się, że ten kwarc ma aż 5 rezonansów w tej okolicy!
A można tam dostrzec i 7 rezonansów...
