Audio Perfection Forum
Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Версия для печати

+- Audio Perfection Forum (https://www.audio-perfection.com/forum)
+-- Форум Аналоговая Схемотехника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=3)
+--- Форум Измерительная техника (https://www.audio-perfection.com/forum/forumdisplay.php?fid=4)
+--- Темы: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями (/showthread.php?tid=238)

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-07-2015

Я не совсем корректно выразился - интегратор там, конечно, есть (см. структуру гена в посте 8), просто для получения стандартной АЧХ всей петли с наклонами -40-20-40 у этого интегратора приходиться делать плоский участок АЧХ длиной 2 декады.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - БендеровецЪ - 05-07-2015

Так сам интегратор и задает наклон -20dB/dec. Доп нули и полюса ставятся по надобности где надо.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - begemot - 05-07-2015

БендеровецЪ Написал:Петля регулирования не доложна "видеть" генерируемый сигнал
Имеется ввиду sin2+cos2 детектор? Или некий общий абстрактный случай?

Петля регулирования всегда в том или ином виде видит генерируемый сигнал. Пусть даже это просто "ошибка" детектора в виде некоторого пролезания.
Кстати, желательно бы определится какого подавления пролезания и пульсаций было вы достаточно.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-07-2015

Детектор типа 3 состоит из классического пикового детектора на 2-х ОУ с компенсацией утечки и УВХ
   

Временная диаграмма работы схемы:
   

Синим показан входной сигнал, чёрным - сигнал сброса пикового детектора, красным - сигнал на выходе пикового детектора, розовым- сигнал хранение\ слежение УВХ, зелёным - сигнал на выходе УВХ. Идея состоит в том, что в положительной половине периода устанавливается пиковый детектор, а в отрицательной половине его выходное напряжение запоминается УВХ. Видим, что при постоянной амплитуде входного сигнала на выходе такого детектора будет постоянное напряжение, равное амплитуде, без каких-либо пульсаций (в идеале).
Этот тип детектора сложнее всех, но потенциально обладает наилучшим сочетанием точности и подавления пульсаций. Основных проблем две:
1) Как оказалось, от пикового детектора очень сложно добиться нужной неравномерности АЧХ во всём диапазоне. Сами просходящие процессы крайне нелинейны и плохо моделируются. Измерения напряжения на частотах выше 100Кгц с точностью 0.1% представляют собой большую проблему - у меня таких приборов просто нет. (есть HP34410). Примерно можно ожидать точность 0.2-0.4% до 1 Мгц. Также очень сложно найти быстродействующий диод с малой утечкой.
2) Реальные ключи, используемые в УВХ, имеют перенос заряда, что приводит к появлению на выходе детектора глича с частотой Fвх\2. Я делал макет УВХ с двумя типами ключей: DG411 и ADG1222. На картинке - синхронное сэмплирование синуса 1МГц 4В п-п, промодулированного прямоугольником 10КГц с коэффициентом 2%, после пикового детектора со сбросом.
Третья картинка - один из лучших (по переносу заряда) CMOS ключей ADG1222 в той же схеме.
Изменение отрицательного питания от -1 до -17В на виде переходного процесса сказывается мало
   
   
   
К сожалению, собрать вместе все части этого детектора сил у меня уже не хватило.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - begemot - 05-07-2015

shkal Написал:Также очень сложно найти быстродействующий диод с малой утечкой
А кстати, какие из диодов имеют маленькую утечку? Всё что я смотрел как то не радует
shkal Написал:имеют перенос заряда
Имеется ввиду пролезание сигнала управления?
shkal Написал:Примерно можно ожидать точность 0.2-0.4% до 1 Мгц
Ну это ещё очень оптимистично. Хотя в принципе можно ввести коррекцию АЧХ входного сигнала. Если не нужно работать на разных уровнях, всякие апертурные фокусы можно скомпенсировать достаточно точно.

Ещё одна проблема наверно будет связана с диэлектрической абсорбцией конденсатора УВХ. Т.е. в установившемся режиме это скорее всего не принципиально. Но при перестройке это будет на некоторое время ухудшать точность.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-07-2015

begemot Написал:А кстати, какие из диодов имеют маленькую утечку? Всё что я смотрел как то не радует
Panasonic как-то умудрился сделать стандартные 4148 с утечками на порядок меньше http://ru.farnell.com/webapp/wcs/stores/servlet/ProductDisplay?catalogId=15001&langId=-20&urlRequestType=Base&partNumber=2284099&storeId=10173

begemot Написал:Имеется ввиду пролезание сигнала управления?

Да

begemot Написал:Ну это ещё очень оптимистично.

Я там придумал, как использовать ТОС ОУ

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - БендеровецЪ - 05-07-2015

begemot Написал:Петля регулирования всегда в том или ином виде видит генерируемый сигнал. Пусть даже это просто "ошибка" детектора в виде некоторого пролезания.

Ну если делать это в цифре, то после возведения в квадрат на самой частоте останется разве что что-то из-за ограниченой точности арифметики. Далее это все идет в интегратор с наклоном 20дБ/дек, если не приближатся сильно близко к fs/2. С последующим большим сдвигом вправо. Это все хорошо убьет ВЧ составляющие.
Ну если совсем уже паниковать, то на искомую частоту можно поставить ноль, ну или если сложно попасть - пару с небольшим разбросом. Много тапов это не займет. Но мне видится это немного другим образом. Т.к. единичная частота в петле регулирования невысокая, и кормим в интегратор сигнал близкий к DC, гонять интегратор на полной частоте АЦП нет смысла, т.е. где-то будет даунсемплинг с ФНЧ перед ним, который обрежет все ВЧ составляющие. Его можно сделать асиметричним для минимизации груп делея. Линейность фазы там будет не так уж и важна.
Так что если что-то и пролезет, то очень условно.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - БендеровецЪ - 05-08-2015

Вот как выглядит возведенный в квадрат сигнал если его пропустить через фильтр с нулями на частоте 2f и fs - 2f (синим)

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-08-2015

Так а f ты откуда возьмёшь?

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - БендеровецЪ - 05-08-2015

От уж проблему нашли :)

Ну у меня два варианта:
1. Измерять
2. Задавать
В первом случае надо будет делать еще экспоненциальноре усреднение (опять же интегратор, но "подтекающий") для результата измерения.
Во вторм может будет трудно попасть в точку, но для этого рядышком с небольшим разбросом ставится два-три нуля. Разброс можно прикинуть прогнав монте-карло по частотозадающим компонентам. Собсна это можно делать и в первом случае, только за разброс взять какой-нить худший случай ошибки измерения.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-08-2015

Если у нас F измерена, можно просто сдвинуть на 90 и взять корень из суммы квадратов, без всякой фильтрации.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - БендеровецЪ - 05-08-2015

В цифре проще и оптимальнее с точки зрения ресурсов будет отфильтровать.
Опять же, в той же цифре простейшай задержка дискретна. Если делать что-то типа алл-пас фильтра с нужной груповой задержкой, то это поять же получится FIR, с двумя ненулевыми тапами, но элементов задежки уйдет больше.
Квадрат опять же менее ресурсоекмкая операция.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-08-2015

Возможно. Ты можешь навскидку оценить требуемую частоту и разрядность ЦАП-АЦП и вычислительные ресурсы для такой реализации? Хватит ли какого-нить МК или без FPGA не обойтись?

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - БендеровецЪ - 05-08-2015

Могу сделать целочисленую модель в пайтоне, она будет в точности повторять математику того что могло бы быть в дсп.
Частоту - ну посмотреть что-бы там первые несколько гармоник алиасингом не заворачивались куда ненадо. В остальном верхняя часть спектра будет чистой, так что задирать сильно частоту может и не нужно.
Разрядов тоже много не понадобится. Достаточно что-бы шум сигнала плюс шум самого ацп был больше чем шаг квантования. С последующей фильтрацией и интегрированием дискретнось системы увидеть будет тяжело
Мне кажется что может хватить и микроконтроллера, темболее что STM32 есть с DSP блоками. Но надо быть готовым писать асемблерные вставки, т.к. если фильтры писать на С то уходит гораздо больше ресурсов.
Точнее оценить по быстрому - я пас. Все таки я не цифровой инженер а аналоговый :)

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - БендеровецЪ - 05-08-2015

Я бы все таки в данном случае не заморачивался с цифрой, т.к. это основательно разширяет обьемы работ, что сильно снижает шансы того что что-то вобще будет закончено :)

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - shkal - 05-08-2015

Я сам точно не буду, это совсем не моя область. И преимущества мне пока не очевидны, а если потребуется внешний АЦП с обвязкой - всё сложнее и дороже получиться.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Altor Audio - 05-08-2015

БендеровецЪ Написал:Мне кажется что может хватить и микроконтроллера, темболее что STM32 есть с DSP блоками.

Более важным, может оказаться наличие в F4 не DSP команд а FPU.
БендеровецЪ Написал:Но надо быть готовым писать асемблерные вставки, т.к. если фильтры писать на С то уходит гораздо больше ресурсов.
Не пиши того, в чем ты ничего не понимаешь, ибо:
БендеровецЪ Написал:Все таки я не цифровой инженер а аналоговый

:)

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - БендеровецЪ - 05-08-2015

Ну если делать в цифре, то АЦП точно понадобится. Апаратная часть да, сложнее получится, с этим вопросов нет. Зато гибкость перестройки. С фильтрами можно делать интересные вещи. Есть и свои проблемы.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - БендеровецЪ - 05-08-2015

Altor Audio Написал:Не пиши того, в чем ты ничего не понимаешь, ибо:

Если бы мы не делали этого тоннами, не писал бы :) Да, это не во всех случах правда, но в средней температуре по палате дето так.

Altor Audio Написал:а FPU.

Если делать целочислено то может и нет.

RE: Антинародный генератор с ультранизкими искажениями - Altor Audio - 05-08-2015

БендеровецЪ Написал:Если бы мы не делали этого тоннами, не писал бы
Если б Я САМ не делал этого тоннами, я бы тоже не писал.
Если бы я не видел, какие вычисления наши алгоритмисты наворачивают в Матлабе, а потом переводят в Си для вставки в программы на тех-же STM32 - я бы тоже не писал.
Если бы помнил, когда в последний раз писал что-то на асме или со вставками - тоже бы не писал.