小鬼头 发表于 2023-3-30 17:21:00

abbey_tom 发表于 2023-3-30 16:20
我的理解:
STM32的GPIO作为输出,
只有两种输出方式(另两种复用方式只是选择通片内外设做输出源, ...

明白了,就是只有单一方向的开漏(由n沟管控制输出)。

如果有另一个方向的开漏功能(p沟管控制输出),那么,我才方便得到有固定dc偏移的激励信号;

这时候,我可以利用电阻分压,在mcu关闭输出的时候,得到一个固定的dc偏移。当mcu工作时,他的p沟管往上拉,只要我给不同引脚的上拉p沟管串不同的电阻,那么,2个引脚就可以把这个dc电平拉出2种高出原dc电位的信号.....画一个图更容易被你理解。

图中可看到,2个输出信号都带了约1V的dc电压。这个电压可为运放提高dc偏置。

小鬼头 发表于 2023-3-30 17:23:38

washu 发表于 2023-3-30 17:15
真折腾,你们折腾的时候我随手做了个和 TT 方案不同,我的原创方案的 MCU ESR 表

不就是玩一玩嘛。

你也是在折腾,哈哈

washu 发表于 2023-3-30 17:31:40

小鬼头 发表于 2023-3-30 17:21
明白了,就是只有单一方向的开漏(由n沟管控制输出)。

如果有另一个方向的开漏功能(p沟管控制输出) ...

这个也是有专门技巧的,如下图


配置 IO 为输出方向,高电平时,PR1 电压为 3.3V(忽略二极管压降)
配置 IO 为输出方向,低电平时,PR1 电压为 1V
配置 IO 为输入方向,高阻态,PR1 电压为 1.65V

abbey_tom 发表于 2023-3-30 18:16:27

washu 发表于 2023-3-30 17:31
这个也是有专门技巧的,如下图




washu老师这是技痒了,
哈哈,要的就是这种效果!

abbey_tom 发表于 2023-3-30 18:19:06

小鬼头 发表于 2023-3-30 17:21
明白了,就是只有单一方向的开漏(由n沟管控制输出)。

如果有另一个方向的开漏功能(p沟管控制输出) ...

看来,目前只能做到通过上拉改变幅度,
需要固定的DC偏置需要另想办法。

小鬼头 发表于 2023-3-30 18:36:37

小鬼头 发表于 2023-3-30 17:21
明白了,就是只有单一方向的开漏(由n沟管控制输出)。

如果有另一个方向的开漏功能(p沟管控制输出) ...

画完之后,慢慢才想起来,有了现在的开漏功能就行。

图里的那些方波只是在1v的dc线以下出现。结果还是能获得所需的dc偏移。

小鬼头 发表于 2023-3-30 18:39:04

washu 发表于 2023-3-30 17:31
这个也是有专门技巧的,如下图




我之前都没接触过这些电路细节,临时想到有dc偏移需求才去研究。

你说是折腾,其实,这种动动脑子的折腾也没有坏处。

washu 发表于 2023-3-30 18:51:39

小鬼头 发表于 2023-3-30 18:39
我之前都没接触过这些电路细节,临时想到有dc偏移需求才去研究。

你说是折腾,其实,这种动动脑子的折 ...

雀氏,我折腾出的那个极简 ESR 表,看来误差模型会比较头痛 ;P

小鬼头 发表于 2023-3-30 19:00:32

washu 发表于 2023-3-30 18:51
雀氏,我折腾出的那个极简 ESR 表,看来误差模型会比较头痛

刚好我这里也开始着手算误差。

不过我这里的进度会比较慢。

红河310 发表于 2023-3-30 19:02:16

washu 发表于 2023-3-30 18:51
雀氏,我折腾出的那个极简 ESR 表,看来误差模型会比较头痛

我用电1035内阻仪测的电解电容内阻比计算的容抗小的多,不知道是什么回事。判断好歪还得找好电容来对比。

小鬼头 发表于 2023-3-30 19:07:27

abbey_tom 发表于 2023-3-26 16:31
单片机的ADC不像7106那么死板,
显示值是可以很自由的。
目前内置的AD可理解为将0-3.3V量化为4096份 ...

我想了解一下ad部分的性能,就是想知道

1、他大概相当于数字万用表多少位的精度

2、另外,他可以像数字万用表那样,通过切换来扩大测量的覆盖范围吗

3、他能有效分辨出的最小dc电压是多少mV或uV?

abbey_tom 发表于 2023-3-30 19:41:03

本帖最后由 abbey_tom 于 2023-3-30 20:13 编辑

小鬼头 发表于 2023-3-30 19:07
我想了解一下ad部分的性能,就是想知道

1、他大概相当于数字万用表多少位的精度


因为要简单低成本,
这次拟直接使用MCU内置的ADC,
据说这个ADC常有人诟病,
不过我觉得应付本项目应该没有问题。
本次的MCU不带VREF输入(高端芯片有专用的外接VREF输入引脚),
可看作是直接使用电源电压为基准
(内部通过1.2V进行校准),
它不接受负电压,12位输出,
将3.3V量化为最大值4095,
理论上相当于3位半吧(传统的3位半是正负1999计数,这个是正4095计数)。
即每BIT约为3.3V/4095=0.80586mV,
权且可将此当成最小分辨率吧
3.3V可当做是满偏量程。
当然可以以此为基础扩展量程,
那就需要外部在前端进行分压(或放大)了。

我觉得这个精度做本次ESR应该够了,
采样频率最大可达14MHz
对于ESR应该也足够快,
如果觉得精度不够,
必要的话,可以牺牲采样率进行过采样提高分辨率,
通过软件做成接近14位的效果,
即分辨率再提高4倍还是有可能的。


AD的主要指标参考如下:

输入电压范围:0-VDDA(0-3.3V)

输入电流范围:0-220uA

输入电阻:50kΩ

采样频率:0.6-14MHz

资深技术 发表于 2023-3-30 20:39:29

帖子中提到的开漏上拉下拉,可以使用单片机的DA输出,由软件控制即可,至于AD,不建议使用单片机片内的,我实际测试过,同样是12位的,片内的指标不如片外的,所以还是使用片外的比较好,速度要求不高的话使用24位的,电子秤基本都是24位的,精度没问题。

小鬼头 发表于 2023-3-30 21:03:56

abbey_tom 发表于 2023-3-30 19:41
因为要简单低成本,
这次拟直接使用MCU内置的ADC,
据说这个ADC常有人诟病,


看来不理想呀。既不是可变Vref的,输入信号幅度还要达3.3v才能利用上所有分辨率。

现在的电路,因为受3.3v电源限制,即使100%的电源电压利用率,因为要把ac变dc,那么,最高也就输出1.65v的dc电压。

但实际上,还要扣除2只二极管压降共0.6v,这样,电压可利用的动态范围只有2.7v。又,本电路有基准电阻上的固定偏移,他与满量程的信号电压是1:2的关系,即只有2/3可用于检测实际的被测ac信号。这样一算,只有2.7v的2/3,即1.8v的信号峰峰值摆幅。这还没有计算RR运放的“损耗”。

若按正弦波折算,1.8v的Vp-p,rms值只有0.636V。现在是半波整流,最后得到的dc输出电压,需乘以0.45这个平均值整流系数,只得到0.286V的dc电压。这已经是按比较理想情况计算的,可是仍离高效利用AD性能的3.3V太远。

小鬼头 发表于 2023-3-30 21:14:10

小鬼头 发表于 2023-3-30 21:03
看来不理想呀。既不是可变Vref的,输入信号幅度还要达3.3v才能利用上所有分辨率。

现在的电路,因为受 ...

因为本电路有基准电阻上的固定偏移信号存在,会向ad提出了更高要求。比如,想要测到2.00v的被测esr电压,这时,ad实际需要测3.00V。

这相当于,让AD的分辨率能力下降至为原来的2/3,4096变成约2730。
页: 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 [13] 14 15 16 17 18 19 20 21 22
查看完整版本: 合作设计基于mcu的数字式电容ESR表