合作设计基于mcu的数字式电容ESR表

小鬼头

abbey_tom 发表于 2023-3-30 08:26
感谢推荐，这个片子确实还不错。
以后有需求我可以用一用。

我现在心意已决，不再考虑负电源了。

因为采用专门ic，又多一个特殊器件。

如果不用ic，又要耐用，那就要使用陶瓷电容等。但这里工作电流比较大，不允许取小容量的。而大容量陶瓷电容的可靠性又不好。

老郑小烧

yjmwxwx 发表于 2023-3-29 10:49
我想了个电路，但是仿真不能工作不知道为什么，其实不用模拟电路整流，ADC直接采集正弦波就行了

R9改成9 ...

你看频率，应该是自激了。
把9K换成10K的可调电阻，然后从任意阻值调整到90%，它大概率会正常；保持90%不动，停止、再重新运行，“故障”大概率会重现。把9K换成8K、10K重复上述过程，也是一样的。

可能是反馈过深，但只有起振的瞬间才满足自激条件。不过，仿真毕竟只是仿真。

abbey_tom

小鬼头 发表于 2023-3-30 10:19
既然你问到，那我先把高频稳定性问题研究放后一点。

因为这些涉及到测量范围问题，而测量范围又与电 ...

这个考虑到AD的输入阻抗（约40kΩ）了吗？

小鬼头

小鬼头 发表于 2023-3-30 10:19
既然你问到，那我先把高频稳定性问题研究放后一点。

因为这些涉及到测量范围问题，而测量范围又与电 ...

U1B的输出摆幅算漏算了1只二极管压降，因为正负方向各有1只二极管串入，而我只计了1只。应该为：

1、改以300mV计算二极管压降，2只的压降为600mV，所以，在U1A输入200mVp-p信号时，1200mV加上600mV，U1B输出处的摆动为1800mVp-p。

2、特殊要求情况下，也只能让U1A的输入信号放宽至大约为430mVp-p。相应地，此时的测量上限，由原来的20欧（19.999欧）提升至43欧。

3、如果运放是采用9V供电，考虑到电池使用寿命末期只有7点多V，以及扣除非RR运放的输出级约正负各1V的压降，实际可用的输出摆幅动态大约只有5.2V。按这样计算，特殊要求情况下，放宽后的测量上限大约可提高到77欧。

小鬼头

abbey_tom 发表于 2023-3-30 10:58
这个考虑到AD的输入阻抗（约40kΩ）了吗？

基本算是考虑过了。

小鬼头

小鬼头 发表于 2023-3-30 10:50
我现在心意已决，不再考虑负电源了。

因为采用专门ic，又多一个特殊器件。

我刚才又在想那个利用单片机产生带dc偏移的激励信号的方案。

因为现在电路中，驱动运放输出端与基准电阻之间已有有电容隔直，前面担心的驱动电流过大问题已解决。

只可惜，只有驱动运放U1A的相关元件（大约3只）可省去，整流运放U1B那里的五六只元件还不能省。

jimtien

yjmwxwx 发表于 2023-3-29 10:49
我想了个电路，但是仿真不能工作不知道为什么，其实不用模拟电路整流，ADC直接采集正弦波就行了

R9改成9 ...

U1 电路加偏置方法不对，波形肯定削顶了。U2 改R9直流偏置就跑了，也不能工作

小鬼头

小鬼头 发表于 2023-3-30 14:38
我刚才又在想那个利用单片机产生带dc偏移的激励信号的方案。

因为现在电路中，驱动运放输出端与基准电 ...

省了3只元件（2个电阻1个电容），但要获得固定偏移，至少还得有1只电阻上拉。又因为我需要多种激励电平，很可能最后的收益仅为1只电容。

先这样，暂时放一放。

小鬼头

abbey_tom 发表于 2023-3-28 11:43
MCU的引脚很多，
本项目无须节省。
至于其GPIO，

你这里说MCU的输出端，有开漏（漏极开路）输出方式，那么，在这种输出方式里面，是不是又可以在下面2种之中选1种来工作呢？

1、上臂管（P沟MOS管）不工作，仅下臂的N沟MOS管在工作。N沟MOS管在MCU的控制下，或导通，或截止。

2、下臂管（N沟MOS管）不工作，仅上臂的P沟MOS管在工作。P沟MOS管在MCU的控制下，或导通，或截止。

jimtien

闻太师 发表于 2023-3-27 13:36
我也注意到这点了，很多电解电容手册给出的标称ESR都是在120Hz频率测得的，不理解为什么很多ESR表为啥 ...

其实原因很简单，这类不能分测实部和虚部的简单电路，要求 Xc足够小到可以忽略，自然需要频率很高。

资深技术

发现这个帖子很热，凑个热闹。
现在很多单片机可以在1.8V-5V电源下可靠工作，就是说使用软包锂电给单片机供电不需要稳压，我觉着使用单片机加TFT液晶屏是个可以考虑的方案。如果需要，软硬件工作我可以完成，所有的数据处理由单片机计算就可以。

abbey_tom

小鬼头 发表于 2023-3-30 15:11
你这里说MCU的输出端，有开漏（漏极开路）输出方式，那么，在这种输出方式里面，是不是又可以在下面2种之 ...

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，但端口输出结构不变，仍为如下两种之一），
一是推挽，就是上下两个管子交互工作，一推一拉，确保高电平和低电平的输出能力；
二是开漏，相当于晶体管的OC方式。

我想您可能感兴趣的是后者这种开漏输出方式，
开漏的情况下，上面的P－MOS管不工作，始终处于截止状态，
只有下面的N－MOS管起作用。
如果CPU 写入的是逻辑“1 ”，则N-MOS管也将处于关闭状态，
此时I/O 端口的实际电平将由外部的上拉电阻决定（可高可低，如上拉高至5V以上应该都没有问题的）。
如果CPU 写入的是逻辑“0 ”，则N-MOS管将处于开启状态，
此时I/O端口的电平被导通的N-MOS管拉到“地”的零电位。

在输出部分工作的同时，输入部分是可读取端口实际状态的。
假如CPU写入的是逻辑“1 ”，因此时I/O 端口的实际电平由外部的上拉电阻决定。
如果实际端口被外部下拉到0，则会读取到0（即可能出现写1读0的情况）；
如果被外部上拉至高于2.4V则都会读取到1

可见，开漏输出无法真正输出高电平，
即高电平时没有驱动能力，
需要借助外部上拉电阻完成对外驱动。

开漏输出特性的一个明显的优势就是可以很方便的调节输出的电平，
因为输出电平完全由上拉电阻连接的电源电平决定。
所以在需要进行电平转换的地方，非常适合使用开漏输出。

btw, 开漏输出的另一个好处在于可以实现"线与"功能，
所谓的"线与"指的是多个信号线直接连接在一起，
只有当所有信号全部为高电平时，合在一起的总线才为高电平；
只要有任意一个信号为低电平，则总线就为低电平。
而推挽输出就不行，如果高电平和低电平连在一起，会出现电流倒灌，损坏器件。

abbey_tom

资深技术 发表于 2023-3-30 15:43
发现这个帖子很热，凑个热闹。
现在很多单片机可以在1.8V-5V电源下可靠工作，就是说使用软包锂电给单片机 ...

欢迎参与，
提供宝贵意见。

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我辈只有等着出套件了！

washu

小鬼头 发表于 2023-3-30 10:50
我现在心意已决，不再考虑负电源了。

因为采用专门ic，又多一个特殊器件。

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