Перейти к содержанию
    

классический мультивибратор

Всем добрый день!

 

Вопрос в следующем: как можно оценить быстродействие реакции прикрепленной схемы генератора на изменение емкости? Как она оценивается?

 

И второй вопрос: как оценить нелинейность формируемого сигнала. Можно ли утверждать, что такая схема является более линейной, чем, скажем любая схема LC-генератора?

post-20129-1323935818_thumb.jpg

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

....быстродействие??? - с какой скоростью изменяется времязадающая емкость таково и будет быстродействие...

....нелинейность - :wacko: - что здесь имеется в виду(выходной сигнал..??? он и так прямоугольник..)

Изменено пользователем galya

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Всем добрый день!

 

Вопрос в следующем: как можно оценить быстродействие реакции прикрепленной схемы генератора на изменение емкости? Как она оценивается?

 

И второй вопрос: как оценить нелинейность формируемого сигнала. Можно ли утверждать, что такая схема является более линейной, чем, скажем любая схема LC-генератора?

 

Понятие быстродействия - не применимо к данному устройству. Измените емкость, значит перезаряд соотв. изменится... А потому - мгновенная реакция...

нелинейность? Это понятие вводится относительно сигнала управления. А его тут нет...

Вообще оба вопроса заданы не корректно...

 

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Понятие быстродействия - не применимо к данному устройству. Измените емкость, значит перезаряд соотв. изменится... А потому - мгновенная реакция...

нелинейность? Это понятие вводится относительно сигнала управления. А его тут нет...

Вообще оба вопроса заданы не корректно...

 

По поводу корректности, по крайней мере про быстродействие, не согласен. Речь идет о работе емкостного датчика. Т.е. вместо емкости стоит микромеханический емкостной чувствительный элемент, который обладает некоторым конечным временем реакции на внешнее ускорение. И вопрос состоял именно в том - каким будет время реакции акселерометра на быстрое изменение емкости - будет ли это время определяться только чувствительным элементом или только схемой.

 

По поводу нелинейности то же самое - связь между емкостью чувствительного элемента и выходной частотой носит вроде бы линейный характер. Нет ли здесь каких-то подводных камней? Будет ли какая-то нелинейность схемы влиять на нелинейность всего акселерометра или опять же она будет определяться только чувствительным элементом?

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

По поводу корректности, по крайней мере про быстродействие, не согласен. Речь идет о работе емкостного датчика. Т.е. вместо емкости стоит микромеханический емкостной чувствительный элемент, который обладает некоторым конечным временем реакции на внешнее ускорение. И вопрос состоял именно в том - каким будет время реакции акселерометра на быстрое изменение емкости - будет ли это время определяться только чувствительным элементом или только схемой.

 

По поводу нелинейности то же самое - связь между емкостью чувствительного элемента и выходной частотой носит вроде бы линейный характер. Нет ли здесь каких-то подводных камней? Будет ли какая-то нелинейность схемы влиять на нелинейность всего акселерометра или опять же она будет определяться только чувствительным элементом?

Ну так и надо было писать сразу, чтобы не приходилось за интимное место тянуть...

Начнем с изменения частоты при изменении датчика... Емкость преобразуется в частоту. Частота измеряется КАК?

1. Если происходит измерение периода каждого импульса, то изменение емкости должно быть с такой же постоянной времени. Быстро, но высокую точность не получите... А еще наложатся шумы порога переключения...

2. Если импульсы поступают на интегратор, то это значит, что постоянная времени изменения датчика медленнее, чем период интегрирования. А это всегда гораздо медленнее, чем период работы интегратора... Точно, но медленно...

3. Нелинейность частоты от изменения емкости - будет, конечно... И причем близкая к тому, что и у других мультивибраторов. А будет из-за того, что конденсатор заряжается не ПОСТОЯННЫМ током, от генератора тока, а через резистор и напряжение на нем возрастает не линейно, а по экспоненте...

4. Есть специальные микросхемы преобразования напряжения в частоту, есть микросхемы-измерители емкости... Но точно так же можно и на рассыпухе собрать генератор линейного напряжения и к нему разрядник на МОП-транзисторе... Далее считаются погрешности и токи утечки...

 

Вот как-то так...

 

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну так и надо было писать сразу, чтобы не приходилось за интимное место тянуть...

Начнем с изменения частоты при изменении датчика... Емкость преобразуется в частоту. Частота измеряется КАК?

1. Если происходит измерение периода каждого импульса, то изменение емкости должно быть с такой же постоянной времени. Быстро, но высокую точность не получите... А еще наложатся шумы порога переключения...

2. Если импульсы поступают на интегратор, то это значит, что постоянная времени изменения датчика медленнее, чем период интегрирования. А это всегда гораздо медленнее, чем период работы интегратора... Точно, но медленно...

3. Нелинейность частоты от изменения емкости - будет, конечно... И причем близкая к тому, что и у других мультивибраторов. А будет из-за того, что конденсатор заряжается не ПОСТОЯННЫМ током, от генератора тока, а через резистор и напряжение на нем возрастает не линейно, а по экспоненте...

4. Есть специальные микросхемы преобразования напряжения в частоту, есть микросхемы-измерители емкости... Но точно так же можно и на рассыпухе собрать генератор линейного напряжения и к нему разрядник на МОП-транзисторе... Далее считаются погрешности и токи утечки...

 

Вот как-то так...

 

Частота измеряется с помощью ПЛИС. Временной интервал, равный 31 импульсу измеряемой частоты заполняем импульсами опорной частоты, генерируемых ПЛИС - 100 МГц. Потом по этим данным рассчитываем частоту.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Частота измеряется с помощью ПЛИС. Временной интервал, равный 31 импульсу измеряемой частоты заполняем импульсами опорной частоты, генерируемых ПЛИС - 100 МГц. Потом по этим данным рассчитываем частоту.

 

Ну вот вам и быстродействие. Следовательно, есть два пути для расчета.

1. Если известна максимальная емкость датчика, то делаете расчет мультивибратора так, чтобы 31 импульс был на порядок быстрее, чем вам нужно для, например, регулирования чего-либо...

2. Или с другой стороны, зная диапазон частот, в которых Вы хотите регулировать - задаете нижнюю частоту мультивибратора. А потом смотрите, чтобы и на верхней частоте вы бы успели ее измерить...

Поскольку частоты мультивибратора достаточно низкие, то можно сделать схему и получше, чем ту, что Вы привели... Если это конечно нужно...

Удачи!

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну вот вам и быстродействие. Следовательно, есть два пути для расчета.

1. Если известна максимальная емкость датчика, то делаете расчет мультивибратора так, чтобы 31 импульс был на порядок быстрее, чем вам нужно для, например, регулирования чего-либо...

2. Или с другой стороны, зная диапазон частот, в которых Вы хотите регулировать - задаете нижнюю частоту мультивибратора. А потом смотрите, чтобы и на верхней частоте вы бы успели ее измерить...

Поскольку частоты мультивибратора достаточно низкие, то можно сделать схему и получше, чем ту, что Вы привели... Если это конечно нужно...

Удачи!

 

 

Спасибо! Буду разбираться

 

А с нелинейностью как быть?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А с нелинейностью как быть?

заряжайте/разряжайте генератором тока

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

И второй вопрос: как оценить нелинейность формируемого сигнала. Можно ли утверждать, что такая схема является более линейной, чем, скажем любая схема LC-генератора?

Если Вы про зависимость частоты генератора от ёмкости, то она линейная. (в отличие от LC)

Основные нелинейности приключатся от нестабильных уровней и насыщения на выходе ОУ. Если справитесь с этими бедами, то и истошник тока не потребуется.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Основные нелинейности приключатся от нестабильных уровней и насыщения на выходе ОУ. Если справитесь с этими бедами, то и истошник тока не потребуется.

Угу. Самое простейшее - брать ОС не с выхода ОУ, а после двустороннего стабилитронного ограничителя.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если Вы про зависимость частоты генератора от ёмкости, то она линейная. (в отличие от LC)

Это абсолютно так, но есть одна тонкость - если емкость менять на ходу (например, уменьшить, раздвинув пластины механического датчика), то напряжение на емкости подпрыгнет (без дополнительного тока). Т.е. на кривой пиле заряда появится не излом (изменение производной), но и разрыв (скачок) - это уже нелинейность. Вопрос, будет ли численно этот эффект значим.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Угу. Самое простейшее - брать ОС не с выхода ОУ, а после двустороннего стабилитронного ограничителя.

Может быть будет хорошо, если поставить ОУ с выходом Rail-To-Rail (и лучше КМОП). Тоже очень неплохо (и даже рекомендуется), вместо ОУ поставить компаратор. Это может еще и быстродействие повысить. Только для компаратора придется поставить резистор с выхода на +пит. (если выход с открытым коллектором), номиналом в несколько раз меньше, чем остальные резисторы. Идеально поставить компаратор с КМОП выходом, тогда резистор будет не нужен.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...