Valg af antialiasings filter?

Do you have a question? Post it now! No Registration Necessary

Translate This Thread From Danish to

Threaded View
Hej
HE5%ber der er nogle der kan hjE6%lpe. Jeg er ved at designe et kredslF8%b
som skal kunne mE5%le faseforskellen mellem to signaler. Som ADC har jeg
valgt en audio sigma-delta konverter da denne har to indbygget ADC.
Mit problem er antialiasings filteret, da dette filter vil introducer
en temperatur afhE6%nge fasedrej af mit signal. For at undgE5% denne
temperatur afhE6%nge fasedrej F8%nsker jeg en sE5% hF8%j knE6%k frekvens som
muligt i mit antialiasings filteret. Mit spF8%rgsmE5%l er nu hvilken knE6%k
frekvens mit antialiasings filteret bF8%r have.

Der er ca. 60nV/sqrt(Hz) stF8%j pE5% indgangen af min ADC.
Det er en 24bit ADC, 114 dB Dynamic Range, -105 dB THD + N

Mvh
Allan


Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it

Hej Allan

Har du 2 udgange med hver sin "rene" sinus som du ønsker at måle
faseforskel mellem?

I sĂĄ fald havde Ny Elektronik en artikel hvor man kunne bygge sin egen
analoge fasemĂĄler til audio frekvenser.

Jeg kan nok finde nummeret hvis du er interesseret.

/Glenn

Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it
af ren interesse vil jeg da gerne læse den artikel hvis du "falder" over
den... :-)

--
mvh
Rasmus
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it

Hej Rasmus

Her er referencen:

"Fasemeter"
Ny Elektronik
1984, nr 11
side 18-23

Citat: "...
Konstruktionen kan mĂĄle faseforskydning fra -180 grader til +180 grader,
og udlæsningen foregår både analogt og digitalt.
...
Nøjagtigtigheden er ca. 1 grad i frekvensområdet 500 Hz til 20 kHz, og
ca. 5 grader i omrĂĄdet 20 Hz til 100 kHz. [PS: Anvender de gamle TL082]
...
bygges for ca. 180 kr
...
Her ses, at tidsforskellen mellem deres nulgennemgange dividereret med
periodetiden giver et mĂĄl for faseforskydningen.
..."

/Glenn

Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it

Hej Glenn,

tak for det... har tit siddet og tygget de gamle blade igennem... hehe... er
sgu meget sjovt...
blot synes jeg at konstruktioner fra "Ny elektronik" ofte indeholder lidt
flere fejl end fra de andre blade - måske har jeg bare været uheldig... :-)

--
mvh
Rasmus
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it
nu vil temperatur vist være det mindste problem eftersom også
amplitudekarakteristikken kan variere afhængig af temperatur...
efter som du benytter en delta-sigma ADC sĂĄ er kravet ikke sĂĄ "skrapt" til
anti-alising filter hvilket i din situation er meget praktisk...
du kan f.eks. vælge et butterworth filter da fase-drejningen foregår
relativt langsomt...
andre filter-typer har noget voldsommere fasedrej (chebychev bl.a.).
men det der er hele humlen er at du skal mĂĄle _forskellen_ mellem fasen pĂĄ
to signaler sĂĄ i princippet er der ligegyldigt hvormeget fasedrej og
variationer du har bare det er 100% _ens_ for begge signaler... derfor bør
du fokusere på at få lavet filtrene så ens som muligt og vælge en
realisation af filtrene som ikke er så afhængig af små komponent
variationer...

Quoted text here. Click to load it
knækfrekvensen på dit anti-aliasing filter afhænger af din
samplingsfrekvens...
hvis du vil vide mere om filtre kan jeg stærkt anbefale bogen: "Active and
passive analog filter design" af Lawrence Huelsman..
den er virkelig grundig, men ret tung at komme igennem - naturligvis alt
afhængig af niveau..
ellers læs filter-kapitlet i elektronik ståbi - det er på dansk og lidt
lettere at håndtere... bemærk dog at der er fejl i nogle af
filter-tabellerne...
er du igang med at læse eller ??

Quoted text here. Click to load it
lyder da som en ret "vild" delta-sigma ADC...
er støj en vigtig faktor i dit design eller??

--
mvh
Rasmus
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Valg af antialiasings filter?

Quoted text here. Click to load it

Ved ikke lige, hvor jeg skal klippe sidste indlæg, MEN: jeg er osse med
på en lytter. SOm designer at højdynamiske systemer i mange år,
fornemmer jeg at noget spændende er under opsejling :-)

Bo Bjerre //

Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it

hehe.. hvad mener du? :-)
ikke lige fordi jeg har styr pĂĄ alle features i de nyeste delta-sigma
convertere, men umiddelbart lyder ovenstĂĄende da ret "godt" til audio
formĂĄl...
du skal da være yderst velkommen til at rette mig hvis jeg har sagt noget
forkert... :-)

--
mvh
Rasmus
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it

Det er rigtigt at det i princip er ligegyldigt hvor meget fasedrej og
variationer der er i mit indgangs trin bare det er 100 % ens for begge
signaler.
En af mE5%derne at undgE5% afhE6%ngigheden af smE5% komponent variationer, =
er
at flytte knE6%kfrekvensen pE5%  antialiasings filteret sE5% hF8%jt op i
frekvens som muligt. Samplingsfrekvens har jeg ikke lagt fast i nu men
vil gerne have denne sE5% lav som muligt, dette strider selvfF8%lge mod at
jeg gerne vil have knE6%kfrekvensen pE5% antialiasings filteret sE5% hF8%jt=
 op
i frekvens som muligt.

ideelt set skal mit antialiasings filteret filtrer alle
frekvenskomponenter vE6%k der ligger over fs/2 dette er selvfF8%lge ikke
praktisk muligt.

Hvilke kriterium skal jeg placerer mit knE6%kfrekvensen pE5% antialiasings
filteret efter?

Quoted text here. Click to load it

Ja stF8%j er en vigtig faktor i mit design da jeg bE5%de F8%nsker en lille
standart variation og samtid F8%nsker en hurtig opdatering, sE5% der er
ikke tid til at milde stF8%jen vE6%k.

mvh
Allan


Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it
sĂĄ er der jo ikke rigtig nogen ide i at have et anti-aliasing filter hvis du
vil flytte det opad i frekvens... virkningen bliver da tilsvarende
minimal...
men som du skrev i en anden trĂĄd sĂĄ er signalerne jo tilsyneladende allerede
båndbegrænset til mellem 80 og 1000 Hz...

Quoted text here. Click to load it

teoretisk - så tæt på øvre grænsefrekvens som muligt dog afhængigt af om du
kan acceptere et fald i amplituden og fasedrejningen...
igen... det er vigtigt at vælge filteret alt efter hvilken opgave der skal
løses...

Quoted text here. Click to load it
støjen antages at være ens på begge signaler - derfor skal der ikke midles
noget, da det igen er en _forskel_ du vil mĂĄle...

jeg vil på det kraftigste anbefale dig at læse nogle grundlæggende
bøger/artikler om fase-detektion, A/D konvertering, filtre osv...

--
mvh
Rasmus
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it

Enig der for mit spF8%rgsmE5%l om hvor jeg skal placere den. Placer jeg
den hF8%jt oppe i frekvens bliver virkningen minimal, placer jeg den
langt nede i frekvens bliver fase bidraget stort. SE5% hvordan finder
jeg den mest optimale placering?

Quoted text here. Click to load it
Mit signal er bE5%ndbegrE6%nset til at vE6%re i mellem 80-1000Hz men jeg har
et stF8%j bidrag pE5% ca. 60nV/sqrt(Hz) som ikke er bE5%nd begrE6%nset.

Quoted text here. Click to load it
StF8%jen kan ikke antages ens da den stammer fra indgangstrinet.

mvh
Allan


Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it
jamen det afhænger jo af hvad du vil tillade i dæmpning af din amplitude og
fasedrej pĂĄ signalerne...

Quoted text here. Click to load it
se venligst svar i en anden trĂĄd...

Quoted text here. Click to load it
hvilket indgangstrin?? igen... flere oplysninger...
er indgangstrinnet ikke ens for begge signaler?

--
mvh
Rasmus
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Valg af antialiasings filter?

Quoted text here. Click to load it
Lidt flere oplysninger ønskes:

De signaler du skal fasesammenligne - hvor ligger de henne
frekvensmæssigt?

Hvor præcis skal din fasesammenligning være?

Er dit signal balanceret, eller singleended?

Hvor stort er dit signal?

Din ADC - mĂĄ man vide hvilken det er?



Re: Valg af antialiasings filter?


Quoted text here. Click to load it
Jeg gætter på AD1871 :-)

Re: Valg af antialiasings filter?
Quoted text here. Click to load it
Mellem 80Hz og 1000Hz

Quoted text here. Click to load it
Den mindste faseforskel afhE6%nger af frekvensen! Generelt skal jeg
kunne mE5%le en tids forskel pE5% 100E-12 sekund mellem de to signaler.

Quoted text here. Click to load it
Pt. er signalerne balanceret med jeg arbejder ogsE5% pE5% en singleended
lF8%sning.

Quoted text here. Click to load it
Ca. 1Vrms

Det er en CS5361 fra Cirrus Logic

mvh
Allan


Re: Valg af antialiasings filter? [ Forslag: 2* 1 bit AD-konverter, en fasede tektor, oscillator og tæller]

Quoted text here. Click to load it

Hej Allan

1) Hvad skal du med et antialiaseringsfilter, nĂĄr du netop kun fĂĄr
signaler ind som ér båndbreddebegrænset?

-

2) Indenfor FM-modtagere plejer man at klippe signalet inden
mellemfrekvensen sende ind i en FM-demodulator.

Den kunne du også gøre. Send signalerne ind i hver sin inverter med
Schmitt-trigger funktion:
http://en.wikipedia.org/wiki/Schmitt_trigger

Det er yderst vigtigt at filtrere forsyningsspændingen til inverterne så
deres skiftested ikke moduleres herfra.

Nu sendes de binære signale ind i en fasedetektor:
http://en.wikipedia.org/wiki/Phase_detector
Citat: "...Integration of the output signal results in an analog voltage
proportional to the phase difference..."

Du har en oscilator på f.eks. 100MHz hvor du blot enten tæller en
tællerkæde op eller ned, afhængig af fasedetektoren.

PĂĄ den mĂĄde undgĂĄs antialiaseringsfilteret - og du benytter blot en 2* 1
bit AD-konverter, en fasedetektor, oscillator og tæller.

Er tællesignalet 100 MHz og du ønsker en nøjagtighed på 100E-121E%-10
skal du vente sĂĄ lang tid:
(1/1E-10)/100E61E%10/1E810%0 sekunder.

Starter tælleren på binært:
0000.0000.0000...

sikre dig at tælleren ikke kan sætte det venstre nul under optælling og
nedtælling kun kan sætte venstre nul til én, men ikke sætter et éttal
til nul, da det skal bruge som fortegnsindikator.

/Glenn

Re: Valg af antialiasings filter? [Lidt om fasekomparatorer funktioner og typer]
Hej Allan

Læs om fasedetektor/fasekomparatorer funktioner og typer her:

http://www.uoguelph.ca/~antoon/gadgets/pll/pll.html
Citat: "...
Phase Detector: Let's have a look at the basic phase detector. There are
actually two basic types, sometimes referred to as Type I, and Type II.
The Type I phase detector is designed to be driven by analog signals or
digital square-wave signals, whereas the Type II phase detector is
driven by digital transitions (edges). They are typified by the most
common used 565 (linear Type I) and the CMOS 4046, which contains both
Type I and Type II.
..."

http://www.dsprelated.com/showmessage/22432/1.php
Citat: "...
The issue with phase/frequamcy comparators is that they must work and
correct the error under all circumstances, with both frequencies widely
different, and also with identical frequenceis, but a small phase
difference. That limits the playing field.
Many decades ago, Motorola created a circuit (I think it was calle 4044
or something like it) that did this job beautifully.
I once converted this design into FPGA land, see
http://www.xilinx.com/xapp/xapp028.pdf .

What you do with the bang-bang outputs is up to you. You can integrate
them and feed a VCO, or control an up-down counter...
...
 > What you do with the bang-bang outputs is up to you. You can integrate
 > them and feed a VCO, or control an up-down counter...

Yes, that'll be the 74HC4046 (also variants as 74HC7046).

This device data has good phase detector info.

Some comments on PLL detectors :

Some designs use two, one for coarse (effectively Freq) lock, and one
for fine (effectively phase) lock.

If you are seriously worried about PLL/VCO sidebands, better PLL
detectors
have deliberate dead-band removal - this is extra logic that prevents
a 'flat spot' in the phase/voltage curve, that can occur in simpler
digital-state only designs.
..."

-

I pdf side 3-6:
http://datasheet4u.com/html/4/0/4/4046B_PhilipsSemiconductors.pdf.html

-

Denne har god 74xx fanout, da denne type kan synke og løfte mere strøm
pĂĄ udgangene:

Her er 3 fasekomparatorer at vælge mellem:
Side 6 med gate-diagram:
http://datasheet4u.com/html/7/4/H/74HC4046_PhilipsSemiconductors.pdf.html

/Glenn

Re: Valg af antialiasings filter? [74HC7046, 74HC9046]
Der fandtes en mere:
http://datasheet4u.com/html/7/4/H/74HC7046A_PhilipsSemiconductors.pdf.html

Dette papir omtaler 74HC9046:
http://www.lavryengineering.com/white_papers/jitter.pdf
Citat: "...
Special praise is in order for the designers of the latest
generation 74HC9046 at Philips Semiconductors. This device operates on
the same principles but overcomes the backlash, variable gain and
interaction with circuit capacity problems. The 74HC9046 utilizes a
switched current charge pump, with no dead zone.
..."

/Glenn

Re: Valg af antialiasings filter? [Forslag: 2* 1 bit AD-konverter, en fasedetektor, oscillator og tæller]
Quoted text here. Click to load it
enig med dig glenn... det lader jo til at signalerne allerede er
båndbegrænset...
vil blot tilføje at en god kilde kunne være: "Phase-Locked Loops" af Roland
E. Best.
kom selv i tanke om fase-detektor løsningen da jeg læste dit indlæg...
det vil jeg påstå er den simpleste løsning - dog er det værd at undersøge
hvor hurtigt "standard-komponenterne" kan clockes eftersom 100 sekunder er
lang tid at vente...til gengæld er nøjagtigheden da også ekstrem... :.-)

--
mvh
Rasmus
We've slightly trimmed the long signature. Click to see the full one.
Re: Valg af antialiasings filter? [Forslag: 2* 1 bit AD-konverter, en fasedetektor, oscillator og tæller]
Quoted text here. Click to load it

Hej Glenn
Tak for dit svar og dine links. Mit signal er bE5%ndbegrE6%nset til at
vE6%re i mellem 80-1000Hz men jeg har et stF8%j bidrag pE5% ca. 60nV/
sqrt(Hz) som ikke er bE5%nd begrE6%nset.
Jeg F8%nsker en opdatering pE5% 0.01 sekund sE5% 100sekunter er desvE6%rre =
alt
for meget.
mvh
Allan



Site Timeline