[DIY] 10V LTZ1000 PWM基准

lysoft

发布采用PWM技术的10V LTZ1000基准之Alpha版本

stupid

板凳，看到楼主的MSO2204啦。

changlu

地板

3609

申请测试样品
购买也可以

yjm2000

你这个升10V的方案比较少人做，有测试结果吗？

csclz

终于出来了

lysoft

8846A测试不出问题,几天的变化都是在+-1个字
暂没8.5的DVM可供测试使用

目前只有一个样板,尚无法AB比较
DAC部分可以工作,ADC部分设计问题,暂无法使用,PWM部分正常

噪声在7->10部分很明显,示波器看见弱噪声,为PWM周期
而PWM的输出部分在示波器上,噪声看不见
难道是屏蔽或者是电源引入的干扰?

mapleft

8846  + 1一个字 那不是有10uV的变化？？？
看来要找个3458来测试了

lysoft

已经确认是来自PWM开关的噪声,示波器上观察有12mVpp的噪声,输出并接一个2200uF的大电容可彻底消除
但~这个方法好像欠佳...

lymex

PWM做出来了，不错，祝贺一下

三只眼闲人

祝贺。

qinchang

祝贺楼主，用的ARM吗？

lysoft

噪声问题已经定位,就是PWM开关导致输出端产生1uS宽的电源脉动,并联大电容(2200u)能消除,但会引入不稳定因素,小电容(1u)的效果又不太理想,还没想到好办法

To LS:是ARM, Cortex-M3的

zy_sh_npk

LZ的板子终于出来了，恭喜一下。板子上的PWM波形是STM32产生的还是CPLD发生的? 好像没看到CPLD.
ADC部分没看到ADS1282,你以前测试是用ADS1282EVM测试的吗?
如果ADC部分功能不正常,那现在的PWM滤波输出的电压是开环的吗?开环如果能做到+ 1一个字变化还是不错的

LZ的板子功能真多,还有24Bit的DAC输出和电阻7-10V的升压电路,不过升压电阻用的普通的塑料块,
也没用统计法,不知道性能怎么样?

zy_sh_npk

引用第14楼lysoft于2009-12-14  20:37发表的  :
噪声问题已经定位,就是PWM开关导致输出端产生1uS宽的电源脉动,并联大电容(2200u)能消除,但会引入不稳定因素,小电容(1u)的效果又不太理想,还没想到好办法

To LS:是ARM, Cortex-M3的

不知道成品Datron4910是怎么解决这个问题的,能参考一下就好了。以前Lymex老大好像发过滤波器的图，但好像是不全的，可以参考一下。

lysoft

To 15F: PWM波形是STM32产生的,没有使用CPLD,采样2路差分合成PWM,理论精度为16*2=32位
ADC是ADS1282,但由于设计问题,暂无法正常工作,原本是焊接上去的,在测试中烧坏(输入端短路了)就拆了
现在还能看见空位-_#!

PWM是闭环控制的,与精密DAC和ADC无关,

7-10V的升压电路,采用的就是PWM,其实无需使用塑料块电阻,就一般的精密电阻都没影响
这里用塑料块电阻是为了第一版测试时尽可能排除一些隐患

测试方法是,并联一个100K左右的电阻在7转10V的分压电阻上,模拟分压电阻发生漂移,相当于漂移3%点(这个很厉害的了),输出在数秒钟内即可调整回10V,这就是采用PWM的好处,另外由于PWM使用的是1PPM的TCXO,产生的波形也相当的稳定,Jitter比较少.有利于提高PWM系统的稳定性
另在PWM滤波器中,并联小电容,模拟滤波电容发生漂移,此时,对10V输出同样没有造成6.5DVM上可见的影响.

PS: PWM部分除了运放和PWM驱动器外,无需使用其它极高精密器件,但需使用低噪的器件

zy_sh_npk

LZ强呀，不过没有高精度ADC怎么实现PWM的闭环控制的呢？LS的测试很厉害呀，能大概介绍一下PWM闭环控制的原理吗？

thy888

恭喜，我可以测试噪音，稳定性。

chuxp

引用第19楼zy_sh_npk于2009-12-14  22:54发表的  :
LZ强呀，不过没有高精度ADC怎么实现PWM的闭环控制的呢？LS的测试很厉害呀，能大概介绍一下PWM闭环控制的原理吗？

同问。记号一下，关注中。

lysoft

热风枪加热到80多度,待冷却后,可恢复正常
加热后,运放产生热漂移,导致输出偏差较大

thy888

示波器测量的是频率高些的信号的噪音，这些信号万用表基本可以抑制掉。关键看10HZ以下的，这个示波器是无能为力的，及时可以，也无选频网络滤除高频段的，因为探头也会接收空中的各种频率电磁信号

3609

10HZ以下的,用高速采集的万用表就基本能看出
不过要求万用表本身噪声低

jackrao

有几个问题还没弄明白，请楼主解释一下：

1）“PWM是闭环控制的,与精密DAC和ADC无关”
    你的PWM是怎么闭环的？DAC和ADC在这板子上起什么作用？闭环反馈？DAC和ADC的长期性能有保证吗？
    如果是用ADC采样来做闭环而不能保证长期性能的话，PWM就彻底失去了意义。

2）“7-10V的升压电路,采用的就是PWM。。。测试方法是,并联一个100K左右的电阻在7转10V的分压电阻上”
    既然升压是PWM，怎么还有7转10的分压电阻？

3）两路16位的PWM是怎么合成为32位的PWM的？是用比例电阻合成的吗？能否详细解释一下。

4）PWM的开关器件是什么？板子上东西多，我没看出来。

lysoft

1)  PWM代替常规7->10V的分压电阻,所以PWM仍旧是闭环
DAC和ADC是生产精密可调电源的
整个系统叫"电压校准仪",不是单一的电压的基准源

2)仍旧使用7->10V的分压电阻,但通过差分叠加,使得PWM控制的范围在1V,这无形中提高了PWM的分辨率

3)差分叠加,通过计算使得2路PWM对分压的影响为高16位和低16位,中间有大约几bit的重叠,所以,PWM的实际分辨率约为24位

4)这是4层PCB,后面还有表贴器件,没拍出来,为ADI的PWM驱动器,这个驱动器是否好用还不得而知,只是看手册还不错,但这还需要实际来验证

jackrao

我谈一些个人看法。

1）如果仍旧使用分压电阻，PWM的作用就相当于一个细调电位器，最终的输出性能还是取决于分压电阻，PWM对性能上的提高很小甚至没有，反而会增加噪声。

2）你没有解释‘差分叠加’是怎么叠加的，但是我估计还是要经过两个电阻合成，这两个电阻的比例决定了高、低16位两个PWM之间的比例关系，如果这两个电阻飘移了，比例关系也就漂移了，也就反应到输出上去了。

所以我认为，这个方案的输出指标不可能很好，还不如常规的线性升压。但作为一种新的尝试还是可取的，要发挥PWM的优势，必须是PWM分压一步到位（取消分压电阻），而且只有一路PWM，不用两路合成。

yjm2000

向高手学习学习！ [s:50]

zy_sh_npk

2)仍旧使用7->10V的分压电阻,但通过差分叠加,使得PWM控制的范围在1V,这无形中提高了PWM的分辨率
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还是没有介绍PWM闭环控制的原理，这个决定了10V基准源的精度可稳定性

gaobingic

好！！！