Art55555 0 24 июня, 2011 Опубликовано 24 июня, 2011 · Жалоба Разработали плату. Входная часть представляет из себя операционный усилитель LT6400-20 и АЦП LTC2208 (16 бит, 130 MSPS) - Рис.1, далее ПЛИС. При отладке обнаружили, что шумит 8 разрядов. Входную часть делали по Даташиту. Кварц поставили хороший с джиттером 1 пс. Земли не разделяли. На рис.2 представлен шум АЦП при отсутствии сигнала на входе. На рис. 3 - видно, что шумят младшие 8 разрядов. Шумят как-то уж странно. Обычно младшие разряды шумят с большей частотой чем старшие. Здесь же 8 младших шумят с одинаковой интенсивностью, 8 старших не шумят вообще. Замеры осциллографом: Шум земли – размах 100 мВ (Рис.4). Шум циф. питания – 200 мВ, аналогового – 80мВ (Рис.5). Шум на входе АЦП – 100 мВ (Рис.6) Подскажите куда смотреть в первую очередь? В чем может быть проблема? Какие основные методы отладки можете посоветовать в нашем случае? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Herz 6 24 июня, 2011 Опубликовано 24 июня, 2011 · Жалоба Ну и ну... Хороший генератор шума. Замкните входы АЦП непосредственно у микросхемы и посмотрите, что изменилось. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
soldat_shveyk 3 24 июня, 2011 Опубликовано 24 июня, 2011 · Жалоба У этого АЦП выход в знаковой форме - значит, если не шумят старшие разряды, то на входе АЦП есть смещение по постоянному току. В принципе, это нормально, но лучше проверить вольтметром - на сколько сильно отличается от значения в даташите. Еще надо проверить состояние ноги DITH на АЦП, должно быть выключено. По вышей картинке не разобрать - качество низкое, выложите с хорошим разрешением. Для проверки, откуда идет шум можно снять два последовательных резистора на входе LTC2208, чтобы отключить в вход АЦП от возможного источника шума - LTC6400 (не знаю, что за штука, никогда не пользовался). Как отключите - останутся только шумы питания и, возможно, клока. В этом положении уровень шума должен совпадать со значением, приведенным в даташите. Чтобы это проверить выходной 16-разрядный сигнал АЦП надо записать в файл и открыть любым звуковым редактором или МатЛабом. Вообще, какая-то у Вас странная цепь между LTC6400 и LTC2208. Какие сигналы собираетесь оцифровывать? Какой диапазон частот? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
AndreyVN 0 24 июня, 2011 Опубликовано 24 июня, 2011 · Жалоба 1. Из текста не понятно, были измерения собственного шума АЦП с закороченным входом? (Очевидное желание, отбросить ОУ и посмотрть на шумы.) 2. Что-то явно напутано со схемой Tp1! И слева и справа от ТР1 написана постоянка, нигде не видно выпрямителя. Соответственно, не понятно, что за цепи сидят на GND, опять-же и слева и справа от Тр1. 3. Каковы номиналы RC фильтров по цифровым цепям АЦП? Спрашиваю, потому, что для фильтрации ВЧ компоненты достаточно 1 кОм без емкости. 4. Что значит землю не разделяли? АЦП и ОУ сидят на медном "регионе" с одной дорожкой связи с остальной частью GND? Или нет? 5. В каких точках измерен шум земли? 100 мВ это 0.1В - очень много. Можно разрезать дорожку где связана измерительная аналоговая часть схемы со всем остальным миром и напаять сверху дроссель. 6. Совсем не понятно измерение "шум на входе АЦП". Если на входе АЦП 0.1В, что Вы хотите видеть на цифровом выходе? 7. Из схемы не видно, как связан вход АЦП с ОУ. Очень не понятно почему входы +IN- и -IN АЦП "отрезаны" от потоянки конденсаторами? Это значит, что по постоянному току входы АЦП в обрыве. Что мешает привязаться к постоянке, либо относительно 0.5 Uпит, либо относительно GND? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Lmx2315 5 24 июня, 2011 Опубликовано 24 июня, 2011 · Жалоба странно что у вас ровно половина разрядов шумят ..посмотрите осцилографом на выходе АЦП , убедитесь что там шум в этих битах есть , может в ПЛИС пол шины куда-нить не туда пришло. ...или может вообще все разряды шумят. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Art55555 0 27 июня, 2011 Опубликовано 27 июня, 2011 (изменено) · Жалоба 1. DITH на АЦП выключен 2. Резисторы снял. Результат на рис. 1., при этом на входе картина рис. 2 (вход приподят на 0.62 В) Ацп тактируется от кварца 100 МГц. Похоже с кварца что-то лезет. Мерюю 1 МОм-ым щупом. Корректно-ли это? 3. Номиналы между входом и 6400 - рис. 3. Номиналы между 6400 и АЦП - рис.4. Номиналы схемы ТР1 - рис.5. 4 Землю не разделяли на аналоговую и цифровую. Везде один полигон. Изменено 27 июня, 2011 пользователем Art55555 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Tpeck 0 27 июня, 2011 Опубликовано 27 июня, 2011 · Жалоба Дрожание восьми младших разрядов - это нормально для приведенной вами схемы. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Art55555 0 27 июня, 2011 Опубликовано 27 июня, 2011 · Жалоба Дрожание восьми младших разрядов - это нормально для приведенной вами схемы. Поясните, что не так в этой схеме? Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Tpeck 0 27 июня, 2011 Опубликовано 27 июня, 2011 · Жалоба Поясните, что не так в этой схеме? В схеме все нормально. Просто при проектирование данного узла, вы забыли о тепловых шумах. Если их пересчитать, то примерно такой уровень дрожания младших разрядов и получается. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
soldat_shveyk 3 27 июня, 2011 Опубликовано 27 июня, 2011 · Жалоба На рис.1 у Вас сигнал, записанный с АЦП при отключенном входе? То, что надо. Теперь надо воспользоваться звуковым редактором, не знаю, какой у Вас, я обычно пользуюсь SoundForge. Сначала надо удалить постоянную составляющую, тогда сигнал "ляжет на ноль" по вертикальной оси. Затем вычислить среднеквадратическое значение на отрезке сигнала (RMS), удобно взять величину в децибелах. Получили. Теперь смотрим в даташиту, какой SNR должен быть у этого АЦП в интересующем Вас диапазоне, допустим 75 дБ. Берем RMS шума, измеренный по записи, делам поправку на пик-фактор синусоиды: SNR_измеренное = -3 дБ - (RMS_по_записи) Сравниваем SNR_измеренное и SNR_даташита, должно быть не хуже. Если у Вас наблюдается недобор SNR, надо глянуть спектр по записи сигнала с АЦП. Если видны сосредоточенные помехи - искать источник, если просто уровень шума задран - подумать о причине. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
AndreyVN 0 28 июня, 2011 Опубликовано 28 июня, 2011 · Жалоба Смотрю на схему питания и "не догоняю"... Слева от Тр1 - GK-154 - это какой-то ВЧ преобразователь? Тогда, зачем он сидит на GND? И где справа диодный мост? Если GK-154 это выпрямитель и стабилизатор, тогда, не понятно, - зачем правая часть сидит на GND? У Вас Тр1 - что за трансформатор - ВЧ или 50Гц? В общем, мне схема питания по прежнему совершенно не понятна. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
soldat_shveyk 3 28 июня, 2011 Опубликовано 28 июня, 2011 · Жалоба Слева от Тр1 - GK-154 - это какой-то ВЧ преобразователь ГК-154 - Генератор Кварцевый (БМГ+, наверное) мегагерц на 100 )))))))))))) Это схема тактирования АЦП. Питание автор не показал, а надо бы. Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
ledum 0 28 июня, 2011 Опубликовано 28 июня, 2011 (изменено) · Жалоба Если GK-154 это выпрямитель и стабилизатор, тогда, не понятно, - зачем правая часть сидит на GND? Выпрямитель на тактовом входе АЦП? Оригинально. http://doc.chipfind.ru/pdf/bmgplus/gk154pa.pdf О меня уже опередили.... Изменено 28 июня, 2011 пользователем ledum Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
Art55555 0 28 июня, 2011 Опубликовано 28 июня, 2011 (изменено) · Жалоба GK-154 Генератор БМГ Плюс - 100 МГц. Схему подключения генератора взяли из даташита на АЦП LTC2208. Различие в номиналах R1 и R2, у нас они по 100 Ом, и нет R4, R5. Что может быть неправильно в этой схеме? По питанию: 3.3 В делаем линейником из 5 В, далее схемой фильтрации делим на питание для аналоговой и цифровой части. Снял резисторы, замкнул входы АЦП непосредственно у микросхемы и подключил к Vсм, тем самым отрезал вход. Уровень по прежнему смещен, шум в 6-ти разрядах. Изменено 28 июня, 2011 пользователем Art55555 Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
tegumay 4 28 июня, 2011 Опубликовано 28 июня, 2011 · Жалоба снимите постоянную составляющую и проанализируйте шумы и их спектр. я думаю увидите что разрядов меньше и они укладываются. имхо затактируйте ацп не от ГК, а через промежуточный клоковый дифбуффер. (глянул дш.) // и поясните что на выходе генератора) они разные бывают с синусом и нет есть на 5В... клок 5В не много ли для 2208 :crying:=/ фронт 2-4нс не мало ли... :crying: Цитата Поделиться сообщением Ссылка на сообщение Поделиться на другие сайты Поделиться
