Dynamic range about ustsipin02 HOT 4 CLOSED

1. Úbytek napětí, který jsem naměřil voltmetrem na filtrech #14 je ~3.6mV. Je proto podivné, že by filtry byly příčinou sníženého dynamického rozsahu.
2. Také je zvláštní, že podle pozorování @roman-dvorak a @kakl bylo potřeba kapacitu C5 zvětšit 4x, nikoliv dvakrát podle původního předpokladu.

Z těchto poznatků vyplývá že měřící rozsah (dynamický rozsah) je v současné konstrukci pravděpodobně dán něčím jiným, než omezením napětí pracovního napájení zesilovačů. I přesto však dává smysl zlepšit konstrukci filtrů napájení operačních zesilovačů #14.

from ustsipin02.

Tohle je pravděpodobné vysvětlení omezeného dynamického rozsahu

Na signál není k dispozici dostatečný rozkmit na výstupu zesilovačů. Protože ADC v ATmega je zapojen v differenčním režimu oproti referenci 1.25V.

from ustsipin02.

Aktuálně je tento problém vyřešen použitím 3.6V napájení z lineárního stabilizátoru, které pak umožňuje dosáhnout dostatečného dynamického rozsahu i bez výměny komparátoru #23.
V další revizi by ale bylo vhodné komparátor vyměnit a tím umožnit použití nižšího referenčního napětí, což umožní získat dostatečný dynamický rozsah i bez zvýšeného napájecího napětí.
Také je při řešení #14 vhodné zvážit variantu přepojení napájení analogové části na výstup 5V měniče, což by určitě umožnilo získat dostatečný dynamický rozsah.
I v takovém případě je vhodné použít referenci o nízkém napětí, nebo symetrické napájení, aby bylo možné lépe využít převodní rozsah ADC.

from ustsipin02.

Aktuálně je tento problém vyřešen použitím 3.6V napájení z lineárního stabilizátoru, které pak umožňuje dosáhnout dostatečného dynamického rozsahu i bez výměny komparátoru #23. V další revizi by ale bylo vhodné komparátor vyměnit a tím umožnit použití nižšího referenčního napětí, což umožní získat dostatečný dynamický rozsah i bez zvýšeného napájecího napětí. Také je při řešení #14 vhodné zvážit variantu přepojení napájení analogové části na výstup 5V měniče, což by určitě umožnilo získat dostatečný dynamický rozsah. I v takovém případě je vhodné použít referenci o nízkém napětí, nebo symetrické napájení, aby bylo možné lépe využít převodní rozsah ADC.

Většinu těchto změn bohužel nelze udělat bez dalších efektů na měření. Například snížení referenčního napětí zvýší bias PIN diody. Podobně zafunguje i změna napájení na 5V. Dynamický rozsah se tím navíc efektivně nezvětší, pokud MCU bude připojen stále na 3.3, resp 3.6V, protože dynamický rozsah ADC je vázán i na napájecí napětí AVCC, které nemůže být odlišné o více jak 0.3V od VCC MCU.
Největšího efektu by se zřejmě dosáhlo zavedením symetrického napájení, které ovšem nelze aplikovat bez zásadních změn v zapojení.

Zřejmě proto bude lepší, když se změna na symetrické napájení provede až v další vylepšené verzi zařízení společně se změnami typu #8 nebo #7.

from ustsipin02.