Pomiar przesunięcia fazy (filtrów polifazowych)

[SP6FRE]

Faktycznie, po lakonicznym zapoznaniu się z układem lt5517 przyznaję, że jest wart większego zainteresowania. Znalazłem nawet firmę sprzedająca te układy w Polsce, niestety są dość drogie :-( Najtrudniejsze jednak wydaje mi się wlutowanie tego układu w płytkę. Chip ma rozmiar 4/4mm, 16 wyprowadzeń oraz wyprowadzenie masy pod spodem układu. Czy ktoś ma doświadczenia z montowaniem takich elementów w warunkach amatorskich? Może ktoś odważy się utworzyć wątek na temat użycia tego ukłądu w konstrukcji transceivera klasy DC?
A w pracach nad miernikiem musiałem nieco przyhamować. Próba zasilania wzmaciaczy operacyjnych z jednego napięcia niestety się nie powiodła. Muszę zastosować aktywny dzielnik napięcia aby przez zasilanie symetryczne względem masy sygnały ze wzmacniaczy mogły sterować układami TTL.
L.J.

[SP4-17-014]

(04-03-2010 12:16)sp6fre napisał(a):  Faktycznie, po lakonicznym zapoznaniu się z układem lt5517 przyznaję, że jest wart większego zainteresowania. Znalazłem nawet firmę sprzedająca te układy w Polsce, niestety są dość drogie :-( Najtrudniejsze jednak wydaje mi się wlutowanie tego układu w płytkę. Chip ma rozmiar 4/4mm, 16 wyprowadzeń oraz wyprowadzenie masy pod spodem układu. Czy ktoś ma doświadczenia z montowaniem takich elementów w warunkach amatorskich? L.J.

Witaj,

Przede mną lutowanie QFN 7x7mm 64pin( AD9912).
Przygotowanie mentalne opieram na: http://curiousinventor.com/guides/Surfac...dering/QFN

pozdrawiam,

[SQ4AVS]

Wlutować LT5517 żaden specjalny problem. Po podgrzaniu gorącym powietrzem scalak się sam ustawia na miejscu. Wlutowałem pare układów tego typu np. adf4007. Właśnie otrzymałem wczoraj pcb pod niego dam znać o wynikach. Kolega Henryk OK2SAI twierdzi, że działa bardzo dobrze.

[SP6FRE]

Niestety, muszę poddać się w sprawie pomiarów filtra polifazowego w zaproponowanym układzie. Generalnie czynię to z dwóch głównych powodów: teoretycznego oraz praktycznego.
Zacznę od praktyki. W skrócie mówiąc nie jestem w stanie ustalić jednoznacznie momentu bramkowania systemu zliczania impulsów. Na trzech pierwszych zdjęciach widać impuls jaki powstał wskutek normalizacji (wzmocnienia) sygnału przechodzącego przez filtr polifazowy. Pomiar odbywał się na częstotliwości ok. 800Hz, zdjęcia drugie i trzecie są zbliżeniem zboczy impulsu po normalizacji. Widać, że zbocza impulsu są mocno pofalowane. Na trzech kolejnych zdjęciach pokazałem winowajcę. Jest to użyty generator pomiarowy. Jak wcześniej mówiłem generator wykonany jest z wykorzystaniem układu filtra dolnoprzepustowego na układzie MAX7480 sterowanego prostokątnymi sygnałami: użytkowym o częstotliwości pomiarowej i referencyjnym o częstotliwości 100 krotnie większej. Reasumując: aby uzyskać sinus 1kHz należy na wejście układu MAX podać prostokąt 1kHz a na wejście referencyjne sygnał 100 krotnie większy czyli 100kHz. W zbliżeniu sinusoidalnego sygnału użytkowego widać wyraźnie, że zbudowany jest on przez złożenie poziomych elementów montowanych w sinus z częstotliwością 100 krotnie większą. Przy zwykłej pracy audio nie ma problemu bo wyższe częstotliwości (100 krotnie) są niesłyszalne lub wytłumiane ale w tej sytuacji kiedy normalizacja polega właśnie na wzmocnieniu w szerokim paśmie (ze względu na ostrość zboczy) te składowe o wyższej częstotliwości po wzmocnieniu stają się porównywalne z ograniczonym sygnałem podstawowym. To wyklucza skuteczne użycie opisanej metody pomiarowej.
Reasumując, opisana metoda, bez niezbędnych nakładów na poprawę w tym miejscu, nie nadaje się do użycia a nakłady na jej poprawę wydają mi się zbyt duże. Na pociechę zostają mi drobiazgi jakie opracowałem przy okazji a więc prosty protokół połączenia mikrokontrolerów, sterowany cyfrowo generator sinusoidalny (z opisanymi zastrzeżeniami) oraz sposób pseudo graficznej wizualizacji danych na wyświetlaczu LCD 2*16. Ostatnie zdjęcie pokazuje gotowy miernik z wyjętym wyświetlaczem (w prawym dolnym rogu słabo widoczny jest filtr polifazowy z DC01).
Pytanie o weryfikację filtra polifazowego jest zatem dalej otwarte a jedyną skuteczną jak dotąd metodą jest wykonanie całego urządzenia i pomiary tłumień wstęg :-(
L.J.

[SQ4AVS]

1 może wrzucić filtr dolnoprzepustowy za max choćby na dławikach, pozbędziesz się składowych o wysokich częstotliwościach. 2 Inne z wyjść najtańszy DDS. 3 Tu może ktoś mnie poprawi ale z tego co pamiętam filtry z przełączanymi pojemnościami powinny mieć ograniczone pasmo wejściowe. Ponieważ sterujesz je prostokątem warunku tego nie spełniasz spróbuj ograniczyć pasmo wejściowe filtru filtrem dolnoprzepustowym.

[SP6FRE]

Dziękuję za sugestie. Walka z sygnałem pomiarowym wydaje mi się zbyt pracochłonna i niepewna wyniku choć możliwa do wykonania. O rezygnacji z tego sposobu zdecydowały jednak względy teoretyczne. Wydawało mi się, że sterując filtr polifazowy sygnałem sinusoidalnym uzyskam na wyjściu cztery sygnały sinusoidalne przesunięte w fazie. Nie sprawdziłem czy tak będzie w rzeczywistości co być może należało uczynić na początku. Temat jest dla mnie jednak nowy więc niektóre wyobrażenia o tym jak działa odbiornik DC musiałem zweryfikować w tak okrężny sposób. Zrobiłem symulację amplitudowo- fazową filtra sterowanego z jednego źródłą i okazało się, że filtr w każdym kanale jest identyczny. Schemat symulacji pomiarowej pokazuje pierwszy rysunek a obie charakterystyki drugi. Na schemacie pomiarowym, za źródłem znajdują się porzesuwniki fazy - w tym przypadku wszystkie ustawione na 0 czyli tak jak to miał robić miernik. Na tym drugim rysunku są wprawdzie pojedyncze wykresy ale wynika to z tego., że wszystkie kanały mają identyczne, nakładające się na siebie charakterystyki. Co ciekawe, filtr daje maksymalne przesunięcie ok. 20 stopni dla częstotliwości ok. 1kHz. Druga para rysunków pokazuje jak zachowuje się filtr sterowany tak jak w naturze czyli napięciami przesuniętymi w fazie o 0, 90, 180 i 250 stopni. Tu widać prawdizwą naturę tego filtra. Widać, że charakterystyki amplitudowe są identyczne w pasmie pracy (300Hz-3kHz) i parami rozchodzą się poza tym zakresem (wykresy dla przesunięcia 0 i 180 oraz 90 i 270 stopni się pokrywają) natomiast charakterystyki fazowe mają skoki fazy w zakresie pracy filtra charakterystyczne dla punków rezonansu. Wykresy maja kolory: czerowny dla 0 stopni, różowy dla 90 stopni, zielony dla 180 stopni i niebieski dla 270 stopni.
Tak więc zwykła charakterystyka fazowa nie mówi nic o faktycznym zachowaniu filtra sterowanego czterema napięciami przesuniętymi w fazie (czyli w warunkach pracy) choć można byłoby sprawdzać czy wszystkie cztery charakterystyki są identyczne. Wydaje mi się jednak, że trzeba spróbować znaleźć jakąś bardziej bezpośrednią metodę oceny jakości filtra.
L.J.

[SQ4AVS]

Leszku czy możliwe byłoby umieszczenie plików QUCS symulacji tutaj. Chciałbym coś sprawdzić a skoro się już namęczyłeś i narysowałeś Ty ......

[QRP73]

Wnioski z symulacji są zgodne w wnioskami SP9FKP w temacie Piligrima na podstawie analizy symulacji w RFsim99 podanej przez SP5FCS.
Piligrim - symulacja przesuwnika

Dwa niezależnie pracujące "ośrodki badawcze" potwierdziły słuszność tezy, że na każdym wyjściu polifazera mamy w pełni uformowany sygnał odbiorczy.
PS. Leszku, może warto opublikować na forum generator m.cz na ATtiny do badania pasma fitrów akustycznych i wzmacniaczy.
73 Marek

[SQ4AVS]

Proponuje inna metodę pomiarów z użyciem nwt ,ustawiamy przemiatanie w zakresie wstęgi wytłumianej, robimy zewnętrzny detektor na ad8307 w wersji m.cz. (z noty analoga) i podłączamy na zewnętrzną sondę nwt. Stroimy na minimum sygnału odbieranego po m.cz. (maksymalne wytłumienie wstęgi bocznej). To ma sens w opcji ze strojonym przesuwnikiem fazy na wzmacniaczach operacyjnych, bo o strojeniu polifazera można według mnie zapomnieć.

[SP6FRE]

Załączam pliki Qucs-a. Bawiłem się trochę zmianami elementów ale nawet duża zmiana pojedynczego elementu nie zaburza charakterystyk (przynajmniej w tej skali). Można byłoby przynajmniej kondensatory ustawić w zakresie 5% ale zrobię to jak znajdę czas ;-)
Faktycznie, każde z wyjść zawiera pełny sygnał co wykorzystuje się sumując odpowiednio sygnały i w ten sposób podnosząc skuteczność przemiany. Największym jednak zaskoczeniem dla mnie było stwierdzenie, że filtr sterowany sygnałem monofazowym ma taką niepozorną charakterystykę - choć nietypową w porównaniu ze zwykłymi układami RC, RL, a nawet RLC.
Postaram się z tej pracy ocalić coś od zapomnienia - spróbuję co można wyciągnąć z ATiny poza generowaniem częstotliwości. Może uda się zrobić odczyt oraz przemiatanie?. Układ ma jednak bardzo mało pamięci i sama obsługa wyświetlacza LCD zabiera jej większość :-(
Pomysł z przemiataniem całej charakterystyki urządzenia wykorzystałem sam w badaniach DC01 ale wtedy ta metoda wydała mi się zbyt niedokładna i zbyt skomplikowana zarazem bo wymaga przestrajanego generatora, detektora oraz oscyloskopu. Może trzeba do niej wrócić ponownie i poprawić aby była do zaakceptowania?
L.J.