atan2 в аналоге

[iiv 0]

Добрый день,

 

всем известна функция вычисления комплексного аргумента, если x+iy - это наше комплексное число, то arg(x,y) = atan2(y,x). Пусть у меня имеются аналоговые сигналы x,y а я хочу получить этот аргумент (то есть угол) тоже в аналоге, например, -Пи - это 0, а +Пи - это VCC.

 

Скажите, пожалуйста, как такая микросхема называется, ведь должна же она быть где-то востребована, не так ли?

 

PS: как сделать через два ADC и один DAC ноги контроллера - я знаю, но не хотел бы, хочу в аналоге.

 

Спасибо!

 

ИИВ

[_pv 0]

 

с какой точностью и насколько быстро?

и вот этот вот переход через У=0 при отрицательных Х как "в аналоге" выглядеть будет?

[iiv 0]

Спасибо! Переход - да, именно так, как есть, скачком - переходом из -Пи в +Пи, хотя сами входные значения будут изменяться без скачка. На сколько быстро - где-то 50КГц плюс-минус лапоть, то есть может и 10КГц хватит, а может и 200КГц надо. С точностью - тоже нет четкого понимания, 1% по углу в большинстве случаев - за глаза, но аппетит может прийти во время еды и захочется чуток побольше точности.

 

То есть задавая вопрос я знаю решение через цифру, и, если не найду аналоговое решение, сделаю именно через цифру, но если есть понимание как такое называется, и оно более-менее доступно в мойзерах и фарнеллах, и легко разводится, но с радостью бы попользовал, чтоб МК не ставить.

[_pv 0]

если 200кГц и 1% нужен в области где нет разрыва, это означает что около скачка полоса для того же 1% нужна будет в 100 раз больше.

https://www.analog.com/en/parametricsearch/11106

для 1% должно хватить двух умножителей atan = x * (a + b*x*x), или даже умножителя и выпрямителя, если сделать atan = x*(a+b*|x|)

ну или ad538, только он NRND да и стоит негуманно.

[iiv 0]

Спасибо большое, _pv!

 

Я-то думал, что есть что-то проще и не дорого, но похоже, что кроме как какого-то простого кортекса с DACом никакой более альтернативы, к сожалению, нет.

[_pv 0]

Цапы встроенные не особо быстрые как правило, но для десятков кГц может и хватит, а вот на ad734, 10МГц и 0.1% получить можно пожалуй, но недешево, это да.

[FatRobot 0]

Генератор -> Квадратурный модулятор (смеситель) -> ограничитель -> фазовый детектор

[iiv 0]

10 hours ago, FatRobot said:

Генератор -> Квадратурный модулятор (смеситель) -> ограничитель -> фазовый детектор 

Простите, пожалуйста, но я не смог понять...

 

У меня-то частоты может и не быть, просто попало на синус значение 10, а на косинус 20, что это - около 26 градусов, atan2(10,20). Если бы несущая частота была бы, то да, сделал бы именно так, как Вы сказали!

[FatRobot 0]

какой этап обработки вы не смогли понять? генератор? возьмите любой, который есть в системе. он же будет опорным для фазового детектора 

по сути вам нужно превратить аргумент во что-то, что легко измеряется. в данном случае это будет временной интервал или скважность

[_pv 0]

16 hours ago, FatRobot said:

Генератор -> Квадратурный модулятор (смеситель) -> ограничитель -> фазовый детектор

несущую частоту, наверное, для 200кГц и 1% придётся в большие мегагерцы задрать, да и готовых модуляторов/детекторов для не сильно большой частоты наверное сложнее найти чем для совсем RF.

а например max1472(генератор) + BGX7101/LTC5599(модулятор) и какой-нибудь готовый детектор вроде MCK12140 в результате не особо-то и проще/дешевле аналоговой арифметики получится.

 

[iiv 0]

4 hours ago, FatRobot said:

какой этап обработки вы не смогли понять? генератор? возьмите любой, который есть в системе. он же будет опорным для фазового детектора 

по сути вам нужно превратить аргумент во что-то, что легко измеряется. в данном случае это будет временной интервал или скважность

так нету генератора-то, тю-тю! Просто два сигнала, которые могут, например, соответствовать одному и тому же углу целую минуту, но по амплитуде их может очень зверски колбасить, возможно даже 200КГц и выше. Но угол сам тоже может меняться, примерно до 200КГц, то есть изменение угла может быть от 0 градусов в минуту, до 40 градусов в микросекунду. И как тут через фазовый детектор задачу решать? Я может конечно не понимаю что-то, но вроде для такой задачи - Ваш вариант не пойдет, нет?

[FatRobot 0]

так поставьте генератор, если изначально его 'нету'.

насчет больших мегагерцев я тоже не вполне понимаю. несущая 200 кгц плюс 200 кгц х 100 для счета

[_pv 0]

если на квадратурный модулятор подать постоянные сигналы, они просто сдвинут фазу несущей как раз на тот угол, который Вы через арктангенс и хотите получить.

ну а фазовый детектор опёртый на исходную несущую этот угол и покажет

 

[µ₀N² 0]

18 часов назад, iiv сказал:

И как тут через фазовый детектор задачу решать?

Вы бы написали в ТТ какие квадранты нужны вообще, в аналоге то. Емнип можно получить или только 2 (4-й и 1-й)   на простом смесителе (исключающем ИЛИ, перемножителе)  или сразу 8 с неопределенностью по виткам фазы, как фишка ляжет.

также важен динамический диапазон сигналов X Y, если широкий (более 20дБ) - то с аналогом будут проблемы в точности результата из-за усилителя ограничителя.

Edited June 7, 2019 by µ₀N²

[iiv 0]

Про фазовый детектор - понял, спасибо!!! Да, действительно, если еще генератор добавить и квадратурным модулятором смешивать, то будет фаза. Тогда, похоже на компонентах будет конский ценник, так как если мне надо 200КГц и 1градус точности, то это около 40МГц у генератора и работа на этой частоте.

 

Похоже, что на МК сделать эту задачу будет и проще, и дешевле.

 

1 hour ago, µ₀N² said:

Вы бы написали в ТТ какие квадранты нужны вообще

Спасибо! Если я правильно понял вопрос, Вы имели ввиду именно о диапазонах получаемого угла. Нужен именно полный диапазон, от -180 до +180 градусов. Причем, при cos(x)=-1, sin(x)=0 меня устроит неопределенность, то есть или +VCC или GND.

 

По задаче у меня эта пара формируется в одной части устройства, а потом длиннючим проводом на несколько метров мне надо передать угол на другую плату, и принять микроконтроллером. Туда приходит с десяток таких углов, и в среднем скорость изменения угла обычно не супер большая, так, что я ожидал, что эту-то величину можно протащить аналогом и на приемнике оцифровать каким-то быстрым встроенным в кортекс оцифровщиком.

Так как конструкционно у меня на соединение имеется только один провод, то протаскивать этот угол в цифре было как-то сложновато, поэтому-то я и хотел аналоговый сигнал.