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楼主: zhengrob

Voltgen自校准电压源ADC芯片升级

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 楼主| 发表于 2024-2-4 20:32:40 来自手机 | 显示全部楼层
wgsd 发表于 2024-2-4 18:46
感觉峰峰值还有提升空间,装壳里会好些。换个399AH看看。

换399AH作用不大。现在是两个lm399(34401,voltgen)对轰,峰峰值高是一定的。单独看AD7175的读数,峰峰值在4uV以内。
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 楼主| 发表于 2024-2-5 17:39:08 | 显示全部楼层
zhengrob 发表于 2024-2-4 20:32
换399AH作用不大。现在是两个lm399(34401,voltgen)对轰,峰峰值高是一定的。单独看AD7175的读数,峰峰 ...

找个立创的元件盒装起来:
微信图片_20240205173631.jpg

话说这么不明显的空气流动对测试数据影响这么大吗:

0205.jpg
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发表于 2024-2-6 13:38:29 | 显示全部楼层
本帖最后由 MF35_ 于 2024-2-6 13:39 编辑
zhengrob 发表于 2024-2-5 17:39
找个立创的元件盒装起来:



可以可以,10V漂2uV到4uV很好了,算下来才0.2~0.4ppm,空气流动产生的温度扰动比你想象的要大,可以用包装泡沫做个罩子把399罩起来

另外,你这是个啥表,34401在10V挡位测不到1uV吧
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 楼主| 发表于 2024-2-6 14:45:29 | 显示全部楼层
MF35_ 发表于 2024-2-6 13:38
可以可以,10V漂2uV到4uV很好了,算下来才0.2~0.4ppm,空气流动产生的温度扰动比你想象的要大,可以 ...

就是34401!。我在之前的帖子里讲从分辨率角度讲34401A已经调试不了AD7175了,有坛友建议用上位机软件将34401A设置到100PLC,可以读到7.5位甚至更高的位数。缺点就是慢一些,4秒一个读数。上边那个截图就是这个测试的由来
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发表于 2024-2-6 14:49:13 | 显示全部楼层
zhengrob 发表于 2024-2-6 14:45
就是34401!。我在之前的帖子里讲从分辨率角度讲34401A已经调试不了AD7175了,有坛友建议用上位机软件将3 ...

你现在7175的ODR是多少,这东西可以最低设置到5
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 楼主| 发表于 2024-2-6 14:52:50 | 显示全部楼层
MF35_ 发表于 2024-2-6 14:49
你现在7175的ODR是多少,这东西可以最低设置到5

ODR设到5,10和20差别都不大了,这时候板子上的噪声应该起决定作用了,而不是ADC本身了。
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 楼主| 发表于 2024-2-17 15:01:11 | 显示全部楼层
zhengrob 发表于 2024-2-6 14:52
ODR设到5,10和20差别都不大了,这时候板子上的噪声应该起决定作用了,而不是ADC本身了。

像这样几百个测量点中,有几个点突然异常,然后回归。是考虑LM399的原因吗?

yichangdian2.jpg
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发表于 2024-2-17 15:59:21 | 显示全部楼层
很可能就是399的跳水,也不排除是干扰,跳水时间也有持续长些或短点的。
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 楼主| 发表于 2024-2-17 20:25:13 | 显示全部楼层
wgsd 发表于 2024-2-17 15:59
很可能就是399的跳水,也不排除是干扰,跳水时间也有持续长些或短点的。

就算是LM399的问题,基准也不会升级了,成本在那摆着呢
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 楼主| 发表于 2024-2-18 14:39:35 | 显示全部楼层
zhengrob 发表于 2024-2-17 20:25
就算是LM399的问题,基准也不会升级了,成本在那摆着呢 。

校准和参数存储功能终于加进来了。兼容wasu的上位机VoltgenROM:
cali_data1.jpg

1,2区分别是系统参数和多点线性校准参数输入和存储,3区是输出电压设置,4区是通讯状态显示区域。上位机其余区域的输入和输出本固件并未支持。

校准后的测试:

1.0V.jpg 2V.jpg 3.5V.jpg 4V.jpg 5.5V.jpg 6.0V.jpg 7.5V.jpg 8V.jpg 9.5V.jpg 10V.jpg 2.345678.jpg 7.654321.jpg 9.876543.jpg

本次AD升级和MCU变更后的原理图:

Voltgen_AD717x_STM32_V21a.rar (123.07 KB, 下载次数: 40)
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发表于 2024-2-18 15:00:07 | 显示全部楼层
zhengrob 发表于 2024-2-17 15:01
像这样几百个测量点中,有几个点突然异常,然后回归。是考虑LM399的原因吗?

如果代码结构功能没变的话,可关闭自校准看看是否还有这种突变,即这种突变亦可能是自校准导致的
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 楼主| 发表于 2024-2-18 15:34:52 | 显示全部楼层
washu 发表于 2024-2-18 15:00
如果代码结构功能没变的话,可关闭自校准看看是否还有这种突变,即这种突变亦可能是自校准导致的

我刚开始也怀疑是adjust起了作用,可是在发生突变的时候wError变量没有任何突然的变化,一如既往地0,1最多2之间缓慢的变化。这样看又不像是自校准引起的。我得空的时候关闭自校准再实测一下。
从目前的数据上看,34401在100PLC下做7位半测量还是靠谱的。但是否某些情况下会有测量跳变也不得而知,毕竟2边都是LM399,好像不太好说服另外一方
昨天又发出了一版改正的PCB,回来后给你发一块焊好的板子,到时候你上高位表观察一下。
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发表于 2024-3-11 13:04:00 | 显示全部楼层
楼主在Voltgen改版方面所做的工作令人十分敬佩!
我也想尝试下AD7175版Voltgen,准备做个电池供电的板子,两张板子叠加,一张主板一张MCU+屏幕+按键,搞成可移动式的。
大佬目前版本的固件能否共享下呀?
1.png
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发表于 2024-3-11 16:26:32 | 显示全部楼层
Rafier 发表于 2024-3-11 13:04
楼主在Voltgen改版方面所做的工作令人十分敬佩!
我也想尝试下AD7175版Voltgen,准备做个电池供电的板子, ...

PCB设计的真漂亮!
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 楼主| 发表于 2024-3-17 11:46:52 | 显示全部楼层
Rafier 发表于 2024-3-11 13:04
楼主在Voltgen改版方面所做的工作令人十分敬佩!
我也想尝试下AD7175版Voltgen,准备做个电池供电的板子, ...

最近忙于公司这边的事务,没有太多时间来打理这边的项目了,抱歉。

先讲一下我这边前些天的发现,PCB我新设计的是4层板,已经打到第3版了。地层一直觉得处理的不满意,AGND,DGND和PGND的交汇点的选择对总体噪声是有影响的。所以你在布板的时候也要考虑这一点。

目前遇到的一个主要问题:单端输入的工作模式下,AD7175是不能读负电压的。目前采用的测量方式是测3个电压得到待测电压Vx' :Vx,Vgnd和Vref,Vx'=(Vx-Vgnd)/(Vref-Vgnd) * Vref.  当测量Vgnd的时候,如果DG412后边的2个运放的的Voffset是负偏的话(Voffset<0), AD7175测得的Vgnd是0x0000,其实应该是一个负数才对,但AD7175读不出的。虽然通过线性校正可以改善一些,但在低电压的时候,这个影响还是有的。目前的解决办法是挑选一颗是Voffset是正偏的运放(目前我手上的AD711都是正偏的,Vgnd的读数是0x001x的样子),而换上ADA4522后Vgnd读数都是0x0000. ADA4522/OPA140这样的高性能运放不能很好发挥性能,而AD711可用但噪声明显很大。终极的解决办法,还没想好。大致想法是在DG412之后增加一个运放,加入一个100-200uV的正电压,不知是否可行。

上边的是一个主要问题,其余的小问题还有若干,比如第3版PCB回来后,焊了第一块板一次就成功了,连续测试工作很稳定。随后焊第二块板,但是发现测量数值经常性的跑飞,因为用了些拆机器件(比如AD569,OPA4277等)排错也异常不顺利就丢在一边了,再加上工作忙了起来,这边就进展缓慢。

关于固件,包括与上位机联机校准等基本功能都具备了,但是,与键盘的接口还没来得及做。也就是说,设置输出电压还只能通过washu的上位机完成。键盘接口程序还需要些时间才能加进来。其实是2种思路,一是直接利用STM32 的IO口做一个新的键盘;另一个是兼容之前版本的键盘,也就是把程序移植过来。不管哪种方案,都需要些时间。

如果你PCB已经做好了,需要验证一下,给我发给私信我可以发给你一版固件hex做测试用。



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