V-metr s ICL7135 @ přesnost a stab. ref. kmitočtu

[gepard]

Zdárec,
ohledně návrhu modulu voltmetru s ICL7135 řeším nyní část, která se stará o takt. kmitočet pro AD převodník ICL7135 (pro vstup č.22 - CLK). Na netu jsem našel dost typů zapojení tohoto oscilátoru - s 1 hradlem 4093 (Schmit. klop.) apod., s 555kou, LM311 atd. Dle info z netu (všeobecně) ten oscilátor zajišťuje takt měření a zobraz. naměř. hodnoty. Je doporučeno pro max. potlačení frekv. sítě (50 Hz) - použít kmitočet 100kHz, 120kHz, 150kHz apod. V jedné bakalářce jsem i dokonce našel zapojení oscíku s krystalem a děličkou 4060. Nenašel jsem již ale informaci ohledně stability a přesnosti zvoleného kmitočtu oscilátoru. Volím kmitočet 100 kHz, ale nevím jestli stačí přesnost +-1Hz, či +- 10Hz nebo až +-100Hz. Nevěděl by někdo?

[lesana87]

Ideálního potlačení dosáhneš, když bude taktovací kmitočet přesným 2000-násobkem síťového kmitočtu. Jakou krátkodobou stabilitu má ale síťový kmitočet? Těch 0,1%, co dělá 100Hz odchylka při 100kHz, mít asi nebude. Takže asi není moc co řešit.

[EKKAR]

[EKKAR]

[danhard]

[lesana87]

[danhard]

Já jen, že těch 2000 není nějaká univerzální konstatnta, že záleží na tom, jak ten převodník funguje a když to nezkontroluješ, tak můžeš dojít k nesmyslům, jako třeba všeználek EKKAR

[EKKAR]

Vašku, víš že velkej FTIP je třeba v tom, že "kulatý" násobky nějakýho kmitočtu se ve srovnání s "nekulatýma" (jako je třeba i ten tvůj přiklad 83 330kHz) mnohem líp nastavujou, protože na ně jsou relativně levně dostupný kmitočtový normály i třeba v podobě nosnejch kmitočtů rádiovejch vysílačů, než na ty "nekulatý" ? Proto píšu i to slovíčko "technologicky", protože ono nejde jen o to "nastavit nějakej kmitočet" nebo "udělat zdroj normálovýho kmitočtu", ale taky mnohdy co nejlacinějším způsobem získat dlouhodobě stabilní "stabilizátor" toho kmitočtu = krystal, teplotně kompenzovanej článek RC nebo LC případně celej oscilátor ... Můžeš oponovat, že DNESKA se dá koupit předprogramovanej X-talovej oscilátor s přesným kmitočtem ve futrálu DIL-14 (tuším) nastavenej na danej kmitočet přímo v prodejně - ale to je záležitost tak posledních 2-3 let, PŘEDTÍM to tak jednoduchý rozhodně nebylo ...

[EKKAR]

Vašku, víš že velkej FTIP je třeba v tom, že "kulatý" násobky nějakýho kmitočtu se ve srovnání s "nekulatýma" (jako je třeba i ten tvůj přiklad 83 330kHz) mnohem líp nastavujou, protože na ně jsou relativně levně dostupný kmitočtový normály i třeba v podobě nosnejch kmitočtů rádiovejch vysílačů, než na ty "nekulatý" ? Proto píšu i to slovíčko "technologicky", protože ono nejde jen o to "nastavit nějakej kmitočet" nebo "udělat zdroj normálovýho kmitočtu", ale taky mnohdy co nejlacinějším způsobem získat dlouhodobě stabilní "stabilizátor" toho kmitočtu = krystal, teplotně kompenzovanej článek RC nebo LC případně celej oscilátor ... Můžeš oponovat, že DNESKA se dá koupit předprogramovanej X-talovej oscilátor s přesným kmitočtem ve futrálu DIL-14 (tuším) nastavenej na danej kmitočet přímo v prodejně - ale to je záležitost tak posledních 2-3 let, PŘEDTÍM to tak jednoduchý rozhodně nebylo ...

[danhard]

Takže je lepší tam mít stabilní frekvenci, co se dobře dělá, ale blbou hodnotu ?

Na co Ti ty kulatý násobky budou ? Na hovno !

[PavelFF]

Prosím zkušenější o věcné vysvětlení, i s posměchem, ale o vysvětlení.

Tohle potlačení jsem totiž nikdy moc nepochopil. Přece RC oscilátor s LM311 nebo s 555 kmitající třeba na 120kHz má tak velkou nestabilitu, že ujede od ideálu o několik násobků 50Hz (60Hz).

V datašítu mj. píšou :
60/50Hz REJECTION CRITERION
tINT/t60Hz or tINT/t50Hz = Integer


Má smysl se starat o "krystalovou přesnost"? V datašítu to zjevně nenavrhují. Je odchylka od ideálního "Integer" lineárně úměrná zhoršení potlačení? Bude-li kmitočet místo 120 000Hz ve skutečnosti 120 100Hz , je to zanedbatelné nebo ne?

Když použiju kmitočet hodně daleko od doporučeného, třeba místo 120kHz bude 110kHz, projeví se to nějak znatelně?

Má to smysl řešit u bateriového napájení voltmetru a měření na přístroji taky napájeném z baterií?

[PavelFF]

Prosím zkušenější o věcné vysvětlení, i s posměchem, ale o vysvětlení.

Tohle potlačení jsem totiž nikdy moc nepochopil. Přece RC oscilátor s LM311 nebo s 555 kmitající třeba na 120kHz má tak velkou nestabilitu, že ujede od ideálu o několik násobků 50Hz (60Hz).

V datašítu mj. píšou :
60/50Hz REJECTION CRITERION
tINT/t60Hz or tINT/t50Hz = Integer


Má smysl se starat o "krystalovou přesnost"? V datašítu to zjevně nenavrhují. Je odchylka od ideálního "Integer" lineárně úměrná zhoršení potlačení? Bude-li kmitočet místo 120 000Hz ve skutečnosti 120 100Hz , je to zanedbatelné nebo ne?

Když použiju kmitočet hodně daleko od doporučeného, třeba místo 120kHz bude 110kHz, projeví se to nějak znatelně?

Má to smysl řešit u bateriového napájení voltmetru a měření na přístroji taky napájeném z baterií?

[gepard]

Zdárec,
tak to je přesně ten problém, který řeším. V různých konstrukcích (jak jsem se již zmínil - v KTE, AR, Elektronika Praktyczna - AVT266, modul od Epsicom-u - EP 0039, modul od Conex el. - CNX 187 ..) to moc neřeší, dokonce používají obyč. keramický kondík! (což musí pěkně ujíždět) v zapojení toho oscilátoru. Na jednu stranu mě to nechává klidným a prostě použiju v obvodu s 555-kou ne-keramiku, ale nějaký kvalitnější kondík, např. svitkový, polyesterový a bude. Ta volba taktovacího kmitočtu má mít též vliv na potlačení rušení kmitočtu sítě -> tedy zároveň na potlačení přeskakování údajů na posledním digitu vlivem rušení...
Pokud by měl k tomu někdo více info, budu taktéž rád a předem děkuji.

[danhard]

http://bruxy.regnet.cz/fel/38EM/prot/EM-10.pdf
http://theses.cz/id/neuijk/downloadPraceContent_adipIdno_4339

Všechno je řečeno tou větou: ICL7135 integruje vstup 10000 clk, kačenko

[lesana87]

Dovolím si vložit obrázek, sice to není od integračního převodníku, ale jde o tvar a ten by měl být stejný. Je to závislost potlačení síťového (nebo klidně i jiného) kmitočtu na době měření. Když měřím (integruji) přesně celé násobky periody rušivého (sinusového) napětí, dosáhnu potlačení teoreticky nekonečné. Protože integrál z celé periody sinusovky je nulový. To jsou ty zářezy dolu. Nejhůř na tom budu, když budu integrovat přes N+0,5 násobek periody, integrál z půlky periody sinusovky je maximum, co lze dostat. To jsou vrcholy těch kopečků. Jak ale integruju přes víc a víc period, jednotlivá perioda se stává jen zlomkem celkového integrálu a tak její vliv klesá. Takže klesají i ty kopečky. Je vidět, že i když budu vzorkovat přes 9,5 periody, budu mít potlačení 30dB (jen příklad, u integračního převodníku může být ta hodnota jiná). No a velikost té odchylky taktovacího kmitočtu od N-násobku potlačovaného kmitočtu mi tedy říká, kde na tom kopečku budu, jestli někde blízko zářezu - velké potlačení, nebo někde blízko vrcholu - menší potlačení.
Víc to rozpitvávat nebudu, ten obrázek je celkem výmluvnej a už tu jsou další příspěvky.

[danhard]

Je to stejný, dokonce to tady sedí s ICL7135 a 100kHz hodinama.
Doba integrace vstupního signálu je 100ms.

[PavelFF]

V odkazu je napsáno , že strmost grafu (kopečky) nebo taky nárůst potlačení rušení je 20dB/dekádu. Jestli to dobře chápu, třeba při kmitočtu oscilátoru 100kHz a integrační době 0,1s je poměr period 10000.
To jsou 4 dekády a potlačení v nepříznivém případě 80dB ?

[PavelFF]

V odkazu je napsáno , že strmost grafu (kopečky) nebo taky nárůst potlačení rušení je 20dB/dekádu. Jestli to dobře chápu, třeba při kmitočtu oscilátoru 100kHz a integrační době 0,1s je poměr period 10000.
To jsou 4 dekády a potlačení v nepříznivém případě 80dB ?

[lesana87]

Porovnáváš jablka s hruškama, integrační doba je 100ms a perioda sítě je 20ms, takže se integruje jen přes 5 period (v obrázku zářez s číslem 5).