Перейти к содержанию

    

Измерение АЦП AD9225 - как подавить гармоники входного генератора

Доброе время суток!

 

В настоящее время стоит задача измерения динамических параметров АЦП AD9225 (спецификацию прилагаю).

AD9225.pdf

Используем генератор Agilent 81150A, выходной гармонический сигнал амплитудой 1Вп-п и частотой 200 кГц.

81150a.pdf

В спектре выходного сигнала после АЦП присутствуют паразитные 2 и 3 гармоники входного сигнала, их уровень выше заявленного в даташите на АЦП (см картинку). Тут вторая на -70, третья на -65 дБ.

 

После подключения спектроанализатора к выходу генератора наблюдаем 2 и 3 гармоники на уровнях около -60 дБ и -70 дБ, соответственно (как и заявлено в даташите) - но тут вторая на -60, третья на -70 дБ.

 

Разумеется, ставим ФНЧ (9 порядок, Чебышев, односторонненагруженный) на выходе генератора, смотрим спектр после ФНЧ на спектроанализаторе - негармонические составляющие сигнала,

наводки и шум фильтруются, а гармоники - нет, их уровень практически не меняется. При этом АЧХ фильтра промеряли (измерителя АЧХ нет, промеряли основным тоном и наблюдали на спектроанализаторе - на частотах 400 кГц и 600кГц основной тон давится в шумовую полочку спектроанализатора), всяко подавление на этих частотах не менее 50 дБ есть.

Пробовали ставить промышленные ПФ на ПАВ - та же ситуация - наводки и шумы подавляет, 2 и 3 гармоники видны на уровне -60 дБ.

 

Приборы подключены в один сетевой фильтр, он - в розетку с заземлением.

Кабели - коаксиалы советские с разъемами СР-50.

Фильтры вроде согласовывали на 50 Ом.

 

Может быть, кто-то подскажет, почему фильтр не подавляет 2 и 3 гармоники? Может быть, излучает сам генератор, может быть, оплетка кабеля недостаточно экранирует? Может быть, по питанию пролазят?

Что наиболее вероятно?

 

Если информации мало дал, постараюсь полнее обрисовать картину.

Спасибо!

 

AD9225_LPF_Agilent_Frt_coil3_202148k_Hz_9_MHz_1_Vpp.jpg

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если вопрос про ФНЧ, то почему именно его-то в теме и нет, и к чему такое её название.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
....наводки и шум фильтруются, а гармоники - нет, их уровень практически не меняется. При этом АЧХ фильтра промеряли (измерителя АЧХ нет, промеряли основным тоном и наблюдали на спектроанализаторе - на частотах 400 кГц и 600кГц основной тон давится в шумовую полочку спектроанализатора), всяко подавление на этих частотах не менее 50 дБ есть....

Блондин, я ни разу не специалист по подавлению гармоник, но не смог пройти мимо...

В ситуации, которую Вы описали, очевидно, что гармоники попадают на вход анализатора спектра в обход фильтра....

... Может быть, излучает сам генератор, может быть, оплетка кабеля недостаточно экранирует? Может быть, по питанию пролазят?

Что наиболее вероятно?

... Попытайтесь снабдив кабель анализатора спектра аналогом антенны ( короткий отрезок провода припаянный к центральной жиле через небольшую ёмкость) локализовать место наибольшего паразитного излучения. Немного в иной ситуации, но удавалось локализовать место паразитного излучения с точностью до сантиметра. Попробуйте.., вдруг поможет...

Изменено пользователем варп

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Если вопрос про ФНЧ, то почему именно его-то в теме и нет, и к чему такое её название.

Необходима схема ФНЧ или конструктив? Ну а по названию - что с ним не так?

 

Блондин, я ни разу не специалист по подавлению гармоник, но не смог пройти мимо...

В ситуации, которую Вы описали, очевидно, что гармоники попадают на вход анализатора спектра в обход фильтра....

 

... Попытайтесь снабдив кабель анализатора спектра аналогом антенны ( короткий отрезок провода припаянный к центральной жиле через небольшую ёмкость) локализовать место наибольшего паразитного излучения. Немного в иной ситуации, но удавалось локализовать место паразитного излучения с точностью до сантиметра. Попробуйте.., вдруг поможет...

 

 

Варп, спасибо! Да, очевидно, что в обход фильтра, но каков наиболее вероятный путь их попадания, вот в чем вопрос? нам очень нужен отчет человека с опытом борьбы с подобными проблемами.

 

С антенной - попробуем.

 

Если вопрос про ФНЧ, то почему именно его-то в теме и нет, и к чему такое её название.

Привожу схемы и конструктив - паял на коленке, сильно не пинать. Экранов не делал.

post-88386-1464698751_thumb.png

post-88386-1464698839_thumb.jpg

post-88386-1464698857_thumb.jpg

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Что ловит анализатор с не подключенными входами?

Что ловит анализатор с фильтром если относить их в сторону от генератора?

Что ловит анализатор с фильтром при выключенном генераторе?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Разумеется, ставим ФНЧ (9 порядок, Чебышев, односторонненагруженный) на выходе генератора, смотрим спектр после ФНЧ на спектроанализаторе - негармонические составляющие сигнала,

наводки и шум фильтруются, а гармоники - нет, их уровень практически не меняется.

Прибор может давать собственные гармоники. Спектроанализатор на низких частотах не имеет преселектора, линейность определяется входными цепями (смеситель). Уменьшайте уровень входного сигнала аттенюатором по входу спектроанализатора до максимально возможного уровня, чтобы вторая и третья гармоники были близки к уровню шума. Для повышения чувствительности необходимо ставить полосу RBW как можно меньше и включать усреднение.

 

Привожу схемы и конструктив - паял на коленке, сильно не пинать. Экранов не делал.

Ну как тут не попинать, конструктив - хуже некуда - двухслойная (если не однослойная) ПП, конденсаторы по питанию стоят далеко и в недостаточном количестве. Чтобы о чем-то говорить, надо для начала повторять референс-дизайн.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Что ловит анализатор с не подключенными входами?

Что ловит анализатор с фильтром если относить их в сторону от генератора?

Что ловит анализатор с фильтром при выключенном генераторе?

Анализатор не ловит ничего, пока не покдлючить к генератору и включить его. Никаких "палок" на спектре нет.

Правда, на большой амплитуде выходного сигнала при отключенном программно выходе генератора на спектроанализаторе виден основной тон на уровне -60 дБ (просачивание через электронный ключи, как я понимаю).

 

Прибор может давать собственные гармоники. Спектроанализатор на низких частотах не имеет преселектора, линейность определяется входными цепями (смеситель). Уменьшайте уровень входного сигнала аттенюатором по входу спектроанализатора до максимально возможного уровня, чтобы вторая и третья гармоники были близки к уровню шума. Для повышения чувствительности необходимо ставить полосу RBW как можно меньше и включать усреднение.

 

 

Ну как тут не попинать, конструктив - хуже некуда - двухслойная (если не однослойная) ПП, конденсаторы по питанию стоят далеко и в недостаточном количестве. Чтобы о чем-то говорить, надо для начала повторять референс-дизайн.

 

Понял, но как тогда посмотреть линейность на большом сигнале? Понимаю, что ДД смесителей может не хватать. Режектором давить основной тон и смотреть гармоники на спектроанализаторе?

 

 

Ну с ПП для АЦП понятно, но как же быть с выходным сигналом от генератора после ФНЧ? Почему там уровень 2 и 3 гармоник после ФНЧ неизменен? Наводка в обход ФНЧ, но какой наиболее вероятный путь?

 

Спасибо за ответы!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Что показывает анализатор если относить фильтр подальше от генератора. И наоборот поближе к генератору. Растут ли палки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А не может собранный на коленке фильтр работать, как трансформатор - передавать сигнал с катушки на катушку? Экранов-то нет. Еще и по эфиру ловить, как магнитная антенна.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Понял, но как тогда посмотреть линейность на большом сигнале? Понимаю, что ДД смесителей может не хватать. Режектором давить основной тон и смотреть гармоники на спектроанализаторе?

Так на спектроанализаторе и будете смотреть большой сигнал. Аттенюатор не изменит хар-к сигнала, а смеситель будет работать в линейном режиме - это основа спектральных измерений. Наверняка в самом спектроанализаторе есть встроенный механический аттенюатор, его и меняйте вручную.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Померял на своём АЦП тот же генератор дифф выход амплитуда 400мВ. Больше не могу.

 

Вторая гармоника -80 от первой.

Третья -65,5 от основной.

 

Правда FFT грубоватое. 7кГц на шаг примерно. Так что запросто может быть погрешность.

 

При выключённом выходе на 200кГц не вижу несущей. Хотя на больших частотах она точно есть.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если в фильтре применены индуктивности на феррите, то ничего удивительного в гармониках на -70 дб нет. Феррит тоже нелинейный материал. Измерять надо двухчастотным методом с переменной амлитудой тестового сигнала. Тогда можно отсечь гармоник от фильтра от гармоник от АЦП. Определять амплитуду комбинационных частот и из ее зависимости от амплитуды сигнала генератора вычислять поправочный коэффициент.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Так на спектроанализаторе и будете смотреть большой сигнал. Аттенюатор не изменит хар-к сигнала, а смеситель будет работать в линейном режиме - это основа спектральных измерений. Наверняка в самом спектроанализаторе есть встроенный механический аттенюатор, его и меняйте вручную.

Да, спасибо, так и попробуем.

 

Если в фильтре применены индуктивности на феррите, то ничего удивительного в гармониках на -70 дб нет. Феррит тоже нелинейный материал. Измерять надо двухчастотным методом с переменной амлитудой тестового сигнала. Тогда можно отсечь гармоник от фильтра от гармоник от АЦП. Определять амплитуду комбинационных частот и из ее зависимости от амплитуды сигнала генератора вычислять поправочный коэффициент.

Сердечники эбонитовые, разумеется, никаких ферритов

 

А не может собранный на коленке фильтр работать, как трансформатор - передавать сигнал с катушки на катушку? Экранов-то нет. Еще и по эфиру ловить, как магнитная антенна.

Экран добавим, спасибо.

 

Померял на своём АЦП тот же генератор дифф выход амплитуда 400мВ. Больше не могу.

 

Вторая гармоника -80 от первой.

Третья -65,5 от основной.

 

Правда FFT грубоватое. 7кГц на шаг примерно. Так что запросто может быть погрешность.

 

При выключённом выходе на 200кГц не вижу несущей. Хотя на больших частотах она точно есть.

 

У нас без фильтра на 1Вп-п втрая и третья примерно на этих уровнях, только наоборот.

С фильтром третьей нет, а вторая есть на -65 дБ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Померял на своём АЦП тот же генератор дифф выход амплитуда 400мВ. Больше не могу.

 

Вторая гармоника -80 от первой.

Третья -65,5 от основной.

 

Правда FFT грубоватое. 7кГц на шаг примерно. Так что запросто может быть погрешность.

 

При выключённом выходе на 200кГц не вижу несущей. Хотя на больших частотах она точно есть.

 

А что у Вас за АЦП, если не секрет? Отладочная плата или сами делали плату? Снимали характеристики самого АЦП?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
А что у Вас за АЦП, если не секрет? Отладочная плата или сами делали плату? Снимали характеристики самого АЦП?
Техасовский ADC12D1000.

Плата своя.

Характеристики АЦП не снимали толком потому что генератор сам по себе плоховатый как и у автора темы. А городить фильтры не стали.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация