Phase auswerten

Das muesste mit einem Zero-Crosser gehen, ohne grosses Digital-Geroedel. Aber mal eine ganz andere Idee. Vermutlich darfst Du zum System nichts sagen, daher ein wenig ins blaue hinein in der Annahme dass es was resonantes ist:

Wie waere es, eine PLL laufen zu lassen welche den Phasenunterschied im Ruhezustand des Systems auf Null bringt indem sie automatisch die Frequenz aendert? Das waere schaltungstechnisch simpel. Nun ist das System initialisiert. Jetzt passiert irgendwas beabsichtigtes und das System will die Phase verschieben. Die PLL zieht nun nach um den Phasenunterschied wieder auf Null zu bringen. Das veraendert die Frequenz die damit Dein Messignal wuerde. Die kann man direkt in einen uC geben und ueber dessen Timer messen, braucht man gar keinen ADC.

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Gruesse, Joerg

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Joerg
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Hi Jörg,

Ich darf nur ein paar 100µs pro Minute dran :-(

Marte

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Marte Schwarz

Stimmt, so schnell schafft es eine einfache PLL nicht. Dann wuerde ich es mit Zero-Crosser und Integrator machen. Wobei der nur waehrend der Differenz von einigen zig nsec integriert und jeweils nach Abholen des Wertes auf Null gesetzt wird, fuer bessere Genauigkeit. Muss man so dimensionieren dass er erst am Poller ankommt wenn die groesste anzunehmende Verzoegerung durch ist.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Am 16.12.2011 16:54, schrieb Marte Schwarz:

rweise

,

g, die

o mit

eine Idee: verwende zwei DDS-Chips, die aus dem selben Quarzoszillator=20 gespeist werden. Mit dem einen gibts du das Signal vor, den anderen=20 setzt du auf die gleiche Frequenz und ver=C3=A4nderst den Inhalt des=20 Phasenregisters bis dein Messsignal und dein Vergleichssignal gleiche=20 Phase haben.

Gru=C3=9F, Alexander

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Alexander

Oder, wie gesagt, bis sie 90° aus der Phase sind. Oder noch einfacher: Spar dir den 2. DDS chip und mach die Multiplikation digital. Und das ganze gibt es sogar fast in dieser Form fix und fertig in Silizium gegossen von Analog devices unter dem Namen AD5933.

Gruß, Jürgen

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GPG key: 
http://pgp.mit.edu:11371/pks/lookup?search=J%FCrgen+Appel&op=get
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Jürgen Appel

Am 09.12.2011 22:57, schrieb Joerg:

Bei digitalem Zeug stört das ja auch nicht. Aber jedesmal, wenn man das Gate ansteuert, landet Ladung im Drain, welche den Pegel dort ändert. Beim Abschalten des FETs hat man dann ne negative Spannung am Drain, die man bei Messtechnik im Millivoltbereich absolut nicht brauchen kann.

Ob Du das dann in 2nsec oder in 2µs machst, ändert am Ergebnis gar nichts.

Bei mir war es ne diskret aufgebaute Slope Compensation eines Schaltreglers. Der BSS138 sollte die Rampe am Ende des Takts auf 0V resetten. Wegen den genannten Effekten war die Spannung danach leider einige 10mV unter 0V. War in diesem Fall nicht ganz so kritisch, musste aber in der Worst-Case-Rechnung berücksichtigt werden.

Dann wollte ich mal mit sowas einen Integrator (mit OPV) resetten, bei dem es durchaus auf Genauigkeit aber auch auf Geschwindigkeit ankam. Den Miller mit einem großen Integrations-C zu kompensieren, ging da nicht, denn der OPV könnte dafür nicht genug Strom liefern.

Ein Bipolartransistor ist auch keine Lösung, denn der kommt nicht au 0V am Kollektor.

Ich wünsche mir einen kleinen MOSFET mit >=100Ohm RDSon im SOT23. Aber sowas gibts wohl leider nicht. Den BSS138 kann man im übrigen mit 0V gar nicht sicher abschalten. Wenn man sich das Datenblatt genauer anschaut, hat der da noch ordentlich Leckstrom, insbesondere bei hohen Temperaturen.

-- Michael

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Michael S

Meine Chose ist analog, die laeuft jetzt recht gut. Wobei oben drueber noch ein FET sitzt.

Oberst Manfred von Holstein haette gesagt "Wat denn, se ham de Ladung verloren? Na denn schreim se ne Verlustmeldung!" :-)

Es gibt dann noch Trick 17: Von oben eine "Gegenladung" injizieren, am besten ueber ein Device im gleichen Gehaeuse. Ganz schick wird es bei monolithischen Arrays aber ausser dem SD5400 gibt's da nicht mehr viel.

Fuer solche Anwendungen muss man immer negativ gehen, mit fast allen FETs. Zwei Bausteine koennten fuer Dich interessant sein:

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Bei ersterem den Substratanschluss (Body) nicht vergessen. Ja ich geb's zu, ist mir mal passiert. Bei letzterem sauberes HF-gerechtes Layout hinlegen, der ist wie ein Sportflitzer auf vereister Fahrbahn.

Der SD5400 ist mal auf ueber $5 hochgeschossen aber inzwischen wieder auf rund $2 runter. Ist wie beim Oelpreis, nur langfristiger :-)

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

als idee - nicht von mir.

ftp://jjlarkin.lmi.net/Ramp.JPG

und dann Spannung messen....

grüße

- Michael Wieser

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Michael Wieser

Damit ist das so eine Sache, John wollte nur eine Rampe erzeugen die nach xx nsec vorbei ist. Marte braucht was wo die Rampe nach dem Nulldurchgang des zweiten Sinus aufhoert, die Spannung dort stabil stehen bleibt und er dann einige usec Zeit hat diese Spannung zu messen. Da waere ein CMOS- oder JFET-Opamp als Puffer ganz guenstig und auch schoen billig. MCP600 vielleicht, kostet knapp 20c.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Hi Jürgen,

Dann muss ich trotzdem die Phasengleichheit messen und das in der gleichen Genauigkeit. Zusätzlich brauche ich einen Regelkreis der Zeit kostet. Zeit ist hier aber Mangelware.

Das ist ein alter Bekannter. Schade nur, dass er auch nicht zu den Geschwindigkeitsspezialisten gehört. Die DFT wird über 1024 Stützstellen gemacht. Da ich bei 40 kHz nur 25 Messpunkte pro Periode bekomme, bedeutet dies im Umkehrschluß, dass allein die DFT über 41 Perioden mitteln wird und eine starke ms Zeit in Anspruch nehmen wird. Das ist eine nahezu unendlich lange Zeit :-(

Aber es ist in der Tat zu überlegen, ob man etwas daraus abkupfern könnte. Oder eben doch noch einmal mit dem Kunden verhandeln, ob man nicht doch ein bischen länger dran darf...

Marte

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Marte Schwarz

Am Sun, 18 Dec 2011 16:38:35 +0100 schrieb Michael S:

BSN20 sieht ein wenig besser aus, außer er wird heiß.

Marc

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Marc Santhoff

Hat immer noch ueber 3pF. Wenn man die Charge Injection loswerden will nutzen nur ganz kleine FETs mit

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Joerg

Was steckt eigentlich in Electret-Mikrofonen? Da müsste doch auch ein FET mit sehr kleiner Gate-Kapazität sein. Ist aber eher ein J-FET.

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Stefan Heimers

Ja, ist ein JFET. Zum Beispiel dieser:

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Falls jetzt jemand juchzend auf die Idee kommt dass man die wunderbar fuer Sample&Hold Zwecke ... Distis fuehren die normalerweise nicht ab Lager und es ist normalerweise eine groessere Bestellung noetig.

--
Gruesse, Joerg

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Joerg

(für kapazitive Quelle:) Der optimale Rauschabstand wird erreicht wenn FET-Eingangs-C = Quell-C und der Fet möglichst grosse Steilheit liefert. Minimale Last "schont" zwar die Leerlaufspannung, man verschenkt aber Steilheit, weil man "mehr FETs" parallelschalten könnte. Miller schadet, Cascode hilft.

Der BF862 hat ein ungewöhnlich gutes Verhältnis von Cin zu Steilheit.

Gruß, Gerhard

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Gerhard Hoffmann

Ok, das war als Interjektion gebraucht und nicht absolut wertend ;-)

Kostet bei Dir eine Mannstunde eigentlich mehr als nen Dollar? Das geht ja hier anscheinend nicht um eine Großserie.

Der SRA-1 ist eher ungeeignet weil die Trafos für 40 KHz zu klein sind. SRA-8 oder9??? waere besser. Oder 2 Doppellochkerne und

4 Schottky-Dioden. Der sra-1 ist halt der 7400 unter den Ringmischern.

Und wenn man die Zero-crossings hat, muss man immer noch die Pulslängen ausstoppen.

Durch einen absonderlichen Zufall sind Ultraschall und Frequenz-stabilität in einer Gruppe. Kommt mir gelegen, passt aber wohl nicht für viele Leute. War GANZ früher wohl mal "Quarze und Zubehör".

Ich hatte neulich ein Jahr lang fast freien Zugriff und hab' das weidlich ausgenutzt. :-)

Die Avago-Versionen mit 1/4 mm Gatebreite gehen auch bis

18 GHz hoch, die sollten allemal mitkommen, oder eigentlich gleich schlecht wie der NEC sein. Den kriegt auf NF keiner unter Kontrolle und das Rauschen ist dort, äh, exzessiv.

Ich habe mal versucht, mit der "lahmen", fetten Version von Avago einen rauscharmen, praktisch intermodulationsfreien Vorverstärker für 144 MHz zu rechnen. Das ist einfach albern. Stabilität ist allenfalls Zufall. Gain bei

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Gerhard Hoffmann

Kannst ja mal versuchen, einen invers zu betreiben. C E Beta geht in die Knie, ft auch, aber auch die Restspannung. Womöglich reicht's.

Gruß, Gerhard

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Gerhard Hoffmann

:-)

Hat Marte aber noch nicht geschrieben. Wer weiss ...

Wenn es Kleinserie waere koennte er bei Highlandtechnology, NI oder so einfach einen Einschub kaufen, kurzes Prograemmchen schreiben, feddich. Kostet dann aber fuenfstellig.

Das sollte fuer unsereins eine der leichteren Uebungen sein :-)

Ich bin seit Urzeiten UFFC-Mitglied aber habe noch so gut wie nie was in der Library besorgt. Irgendwie ist Ultraschall dem Radar meist etliche Jahre hinterher. Vor zwei Jahren habe ich Biomed fallengelassen da ziemlich langweilig, und Aerospace dazugenommen. Weil sich meine Auftraege irgendwie in die Richtung bewegen und da ist es auch eine Ecke spannender.

Das war jetzt als Schaltervorschlag gedacht, fuer Michael. Er hatte ja Probleme mit Charge Injection. Der NE3509 liegt etwa eine Groessenordnung unter den ueblichen SOT23 Konsorten. Wenn das immer noch zuviel ist dann muss man aktiv kompensieren.

Digikey hat ueber 17000 davon ab Lager und keine Obsolescence Meldung drauf. Normalerweise ein gutes Zeichen. Kann mir auch kaum vorstellen dass die den sausen lassen wuerden, die wuerden dann wahrscheinlich die Rechte daran gegen Bares verticken. Meist findet man solche Schaetzchen dann woanders, so wie es mit dem SD5400 auch war, fuer den es praktisch keinen Ersatz gibt.

S&H brauchte Marte nicht wirklich. Er koennte in der Zeit zwischen den Nulldurchgaengen einen Kondensator laden lassen und dann nach der zweiten Flanke genuesslich auslesen. Vielleicht einen Low-Leakage CMOS oder JFET Opamp dahinter.

Tja, meine Lieblings-Airline (American Airlines) ist auch nicht mehr das was sie mal war. Wenigstens haben sie uns die Frequent Flier Miles fuer einen guten Zweck stiften lassen.

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Gruesse, Joerg

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Joerg

Hi Gerhard,

nicht so sehr.

$15 wärw schon ein wenig viel, zumal ich davon ausgehe, dass man auch da drum noch einiges stricken müsste.

Noch geht es mehr um eine Machbarkeitsstudie. Fernziel sollte aber eine Großserie sein, die preissensitiv wäre.

Da muss ich mich mal mit Ringmischern auseinandersetzen. Damit hatte ich bisher nie zu tun.

Right.

Marte

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Marte Schwarz

Das schreit nach Zero-Crosser und Analogerfassung. Es sollte mit Bauteilen gehen von denen keines ueber 25c kostet. Ausser uC, Display und was immer Ihr fuer die Datenanzeige braucht. Wobei man da notfalls Dual Slope mit einem chinesischen Vierbitter ...

Wenn es unbedingt mit HF-Bauteilen sein soll wuerde ich maximal einen Gilbert-Multiplier a la MC1496 spendieren. Obwohl mich der Preis von

30c/Stueck wurmen wuerde :-) [...]
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Gruesse, Joerg

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Joerg

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