我瞎折腾的LCR大体完工，请各位老师点评
本帖最后由 scu319hy 于 2024-7-5 02:00 编辑原本是想给DIY的万用表添加LCR功能，结果不甚满意，于是转头来搞LCR。
经过几周的折腾。现基本达到预期效果。
电路图如下：
这版去掉了各种PTC和钳位保护电路，因为这些对测量有比较大的影响。
原理很简单，就是最基本的I-V法。
由MCU通过DAC产生激励信号，加在参考电阻和DUT的串联电路上
然后通过ADC同步采样参考电阻和DUT两端的电压。
计算出相位与幅值，判断出DUT类型，并计算出相应参数。
目前实现的功能如下：
10Hz, 100Hz, 1KHz, 10KHz, 100KHz, 200KHz共计6个测试频率
1.0v，0.5v两种测试电平(100KHz/200KHz测试电平减小到约1/2和约1/3，使用1R参考电阻时受电流输出能力限制，减小到1/10)
0v, 0.5v, 1.0v三种偏置电压(受电路设计限制，此偏置电压只是测试信号的偏移，并不加是在DUT两端的电压)
在屏蔽得当，测试频率适当时可以稳定分辨0.01pF，0.01mR的变化
电感由于测试频率较高，可以分辨0.1nH的变化，但读数不太稳定
D值最小分辨率0.0001，测试频率较高时，分辨率会有所下降
由MCU控制实现了简易的Buck降压充电功能给锂电池充电
为了测试LCR，自己DIY了一堆“标准”件。
其中有：
1R到100K的标准电阻(0.1% 10ppm贴片)
100n，10n的村田C0G电容
都采购自立创商城
2mR, 10mR, 50mR为1%精度采样电阻，用于验证低阻测量，如下：
低阻测量时，引线位置稍有变化就会引起几十上百uR的变化。改进了两回才稳定。
用10Hz测试一根电阻引脚
200KHz下测量其电感
测量一个特挑过的电阻，和参考电阻越接近，测量结果越准确
测量大电阻时，受分布参数影响，测量精度下降
电感测量
之前做电烙铁时绕的150uH电感，损耗比较小
测量100nF的C0G电容，D值已经没有参考价值
两个不同品质的1uF CBB电容
220pF的老式云母电容
干簧管的分布电容只有0.2pF，主要受引脚影响，引脚短点还会变得更小
用0.5v电平测量1n4148
随着加大偏置，其结电容明显变小
测量普通电解电容
品质较好的高压电解电容
上位机相关功能暂时还未开发，新版PCB还未验证。
欢迎各位提出宝贵意见。
最后，关于仿制：
欢迎大家仿制或改进。
目前我的最终版本还未确定，暂时还不能把PCB以及固件发出来。
电路大体不会改变了。后面最终版本确定后，我会把PCB，固件和制作要点分享出来。 好，希望能够超过7.2k和lq9101。 支持一个，做得不错 这是高手，高高手， qigong 发表于 2024-7-5 08:35
好，希望能够超过7.2k和lq9101。
7.2k是啥？
lq9101的用料比可我这个豪华多了。
我弄的这个物料成本估计30块都没有。
性能不指望有多高了，能力有限，尽力而为吧:lol sayno186 发表于 2024-7-5 08:49
支持一个，做得不错
感谢支持，欢迎提建议 wangxiangtan 发表于 2024-7-5 09:23
这是高手，高高手，
我这哪里算高手，瞎玩儿罢了。
大师们都还没来点评呢;P 高手，羡慕自己能搞定！ 4051的导通电阻对电压测试有多大的影响，可以可以再增加一颗4051，扣除其导通电阻的影响。 baihy19901105 发表于 2024-7-5 12:12
高手，羡慕自己能搞定！
只要你想，你也可以参与进来，一起DIY的:lol pldjn 发表于 2024-7-5 15:33
4051的导通电阻对电压测试有多大的影响，可以可以再增加一颗4051，扣除其导通电阻的影响。
4051有两块
其中U1只负责控制继电器开关，实际测试信号是由继电器控制开关的。它对电路的测量没有任何影响。
继电器是我自己DIY的干簧管继电器，导通电阻小于50mR。对信号电平没多大影响。
况且测试信号的负反馈是直接从采样电阻上取的，这会极大得减少上游器件对测试信号的负面影响。
而U11负责采样回路的选路，它的导通电阻影响并不大。因为运放的输入电流非常小。就算对电压有影响，只要是线性的也没有问题。
U11对电路最大的负面影响来自于它的寄生电容。回头我打算尝试一下用双刀的继电器来消除它的负面影响。 论坛高手 佩服 佩服 俺在 LCR 方面的知识仅限于如何简单地使用，实在是提不出什么有意义的建议。电路图俺看着吃力，主要是不习惯这种近年来流行起来的风格，俺还是喜欢老派的电路图。
另外，有一个小小的建议吧，就是 1.65V 供电部分的那只电阻 R32，阻值标注有些不妥当，你可以标0.1R 或 0R1，但是标注为 R100 俺觉得不太好。
俺在另外一个帖子里就提到了器件数值标注风格不一致的问题，比如 R7 1.5K 和 R31 3K3 就是两种风格，当俺看到 R71 510 的时候，已经开始疑惑它到底是多大的阻值了。 scoopydoo 发表于 2024-7-5 19:10
俺在 LCR 方面的知识仅限于如何简单地使用，实在是提不出什么有意义的建议。电路图俺看着吃力，主要是不习 ...
> 俺在 LCR 方面的知识仅限于如何简单地使用，实在是提不出什么有意义的建议。电路图俺看着吃力，主要是不习惯这种近年来流行起来的风格，俺还是喜欢老派的电路图。
大师不要那么谦虚:lol 电路你懒得分析的话，给点功能设置上的建议应该是信手拈来啊
你说的啥老派风格，流行风格，我都不明白啊，还请给科普一下呗:lol
我这纯粹就是自己瞎搞的业余风格，EDA软件里提供什么符号，我就用什么符号。想到哪里就画到哪里。
毕竟是俺都是”自学成材“，没有接受过专业教育
不过，我自认为我这个图的主要信号流向和功能分区还算比较清晰。
> 另外，有一个小小的建议吧，就是 1.65V 供电部分的那只电阻 R32，阻值标注有些不妥当，你可以标0.1R 或 0R1，但是标注为 R100 俺觉得不太好。
> 俺在另外一个帖子里就提到了器件数值标注风格不一致的问题，比如 R7 1.5K 和 R31 3K3 就是两种风格，当俺看到 R71 510 的时候，已经开始疑惑它到底是多大的阻值了。
感谢中肯的建议。混着标的确容易引起误会，以后改进
现在比较困扰我的是，在KiCAD中，位号和值的大小比较尴尬，很占位置，画不了几个器件，图纸就摆不下了。还改不了大小。
这么点电路，分层/分页看起来又怪麻烦。所以我尽可能用比较短的标识，然后电阻的位号放在框里。
结果，费尽心思放个适合的位置，换个DPI它就跑了...
要是它能自动放置标识就好了，我甚至都想亲自下场去改它的代码了，不过忍忍就过去了，毕竟画电路我是业余的 楼主板子明察“毫”，实在厉害！
我的想法是，近年RLC器件大量表贴化发展，希望夹具之后能兼顾表贴;P
页:
[1]
2