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14/06/2011 #1


Medición de XY en alta frecuencia
Buenas, estuve leyendo bastante el foro y quería ver si podrían ayudarme con un tema. Estoy necesitando medir una señal de muy alta frecuencia y pasar las mediciones a la computadora, es decir obtener el xy de la señal para poder analizarla luego en el Matlab.

La idea sería utilizar un ATmega16L que tiene un conversor AD y por medio del RS232 enviar la conversión a la computadora. Lo que necesitaría saber es si este micro es el adecuado, dado que necesito tomar una muestra cada 5us.

Muchas gracias.
14/06/2011 #2

Avatar de StrySG

Si necesitas tomar muestras cada 5 us atraves del ADC del microcontrolador no funcionará, el módulo ADC tarda un tiempo aproximado de 250 us en tomar muestras, cuantificarlas, actualizar registros, etc dentro del microcontrolador, me pregunto que tipo de señal intentas medir...
14/06/2011 #3


Espero haber adjuntado bien, subí una ejemplo de la señal que tengo q medir tomada con un osciloscopio.

Voy a volver a hacer los cálculos, mi idea era tomar unas 20 muestras cuando la señal está en alto, pero si me decís que es demasiado rápido para un micro capaz me equivoqué.

De todas maneras aprovecho para preguntarte, como puedo calcular el menor tiempo posible que demanda el micro en tomar las muestras. Gracias.
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14/06/2011 #4

Avatar de StrySG

La velocidad de procesamiento de los micros AVR es de 1 mega instruciones por Mhz es decir que si la frecuencia de oscilacion a la que trabaja el microcontrolador es de 1 Mhz su velocidad de procesamiento es de 1us, estos micros trabajan hasta una frecuencia de oscilación móxima de 16Mhz. si quieres mayores velocidades existen otros microcontroladores mas veloces como los ARM, o AVR y PICS de 16 y 32 bits,etc.
Pero si hablamos del ADC estrictamente este modulo necesita un tiempo de aproximadamente 250 us para realizar una medida por que su circuiteria interna esta a base de la carga de capacitores que necesitan este tiempo para realizar su funcion y evitar medidas erroneas. o datos falsos. Quiza puedas encontrar un CI ADC que trabaje a mayor velocidad o con otros circuitos electronicos como un modulador PAM, etc dependiendo que tipo de señal midas... te aconsejo buscar con google.
14/06/2011 #5

Avatar de pandacba

Eso esta en las hojas de datos del mimso micro, alli esta el tiempo que neceista para hacer el proceso, como hay varios modelos podes buscar en el sitio de ATMel y ver cual se adapta mejor a tu proyecto, podes intentar otra cosa salvo que si o si necesites implementarlo con un micro, hay una amplia variedade AD, como por ejemplo de Analog Devices, que seguro podes encontrar uno que se adapte a tus requerimientos, aparte en los sitios de ambos busca las nota de aplicación(AN) que te seran muy útilies
Por otro lado cuando más precisón más tiempo en la conversión, ese es el otro punto que tenes que tener en cuenta
14/06/2011 #6
Moderador

Avatar de Chico3001

1/5uS son 200,000 muestras por segundo... (200kSPS) lo cual es una velocidad bastante alcanzable

Pero en el manual de usuario del ATMEGA se especifica que la velocidad del convertidor es de 15kSPS por lo que no te puede servir... a menos que uses otro micro o un convertidor externo, lo cual es mas recomendable...

---- EDIT ----

jajajaja.. todos contestamos al mismo tiempo..
14/06/2011 #7

Avatar de pandacba

te dejo el pdf por ejemplo del AD8307 aqui

Este trabaja desde DC hasta 500Mhz, es solo a titulo de ejemplo

Ey no pisen!!!!:enfadado: que paso? Mer!! que eficiencia la de este foro
14/06/2011 #8


Hay en la grafica veo 200ms/div y la imagen se ve bien creo que con 15ksps sale.
Al menos digo eso con la grafica que me dan.

Lo que no me gusta de este foro es que tiene que iniciar la seccion cada rato no dura ni 20 minutos y de vuelta iniciar seccion.
15/06/2011 #9


Gracias a todos por sus respuestas!! Me acaban d confirmar lo q sospechaba, q ksps significa k samples per second. Perdonen mi ignorancia pero estoy retomando la electrónica desp d algunos años y se me olvidaron varias cosas.

Cristian, respecto a lo q comentás d la imagen, se logra ver bien la parte d baja frecuencia pero los picos de alta q sería lo más importante y lo q debería tener con más detalle no se logran apreciar bien. Por eso creo q me harían falta unos 200ksps.

Siguiendo el consejo de StrySG estoy leyendo la hoja d datos del at91sam7s64 para ver si con este funcionaría, cualq cosa les vuelvo a consultar. Muchas gracias!!
15/06/2011 #10


Eso de los ARM7DMI son un tema largo y solo se consigue en superficial hay PIC24F en DIP que tienen ADC a 500Ksps.
Te digo esto por que hay muchos compiladores que te facilitan la configuracion para los pic en los ARM es mas complejo.
16/06/2011 #11


Gracias por tu recomendación!! Por suerte estuve haciendo los cálculos nuevamente y con los 15ksps me alcanzaría para la señal q tengo q muestrear.

Estoy leyendo la hoja d datos del ATmega16 y quería hacerles algunas consultas, espero puedan ayudarme, como les comentaba hace algunos años que no estoy en el tema de electrónica y estoy retomando.

Según leí es posible configurar el ADC left adjusted, teniendo una precisión de 8 bits. Mi duda es la siguiente, configurandolo de esta manera la señal es dividida en 256 y aumento la resolución?? Porque no me queda claro si es simplemente para leer sólo el registro ADCH pero la señal sigue siendo dividida en 1024.

La otra duda que tengo es como hacer para calcular el tiempo entre muestra y muestra, ya que luego debo realizar un análisis de la señal en la computadora.

Muchas gracias!!
22/08/2011 #12


Finalmente logré muestrear la señal correctamente con el atmega16 y recibir las mismas a través del puerto serie de la computadora. Me estaría faltando poder tomar la parte negativa de la señal, por lo que quería consultarles como podría implementarlo.

Tengo entendido q con un amplificador operacional previo a la entrada al micro, pero quería ver si podían ayudarme con esto ya que estuve buscando bastante y no encuentro la configuración necesaria para levantar la señal y d esta manera lograr muestrear también la parte negativa.

Muchas gracias
22/08/2011 #13
Moderador

Avatar de Chico3001

Con un amplificador en modo sumador añadele un offset de DC para elevar la señal de nivel y que quede sobre el cero
23/08/2011 #14


Gracias por tu respuesta, estuve viendo la configuración del amplificador en modo sumador y quería hacerte un par de consultas.

Podría usar un LM358 y alimentarlo con 5V?

Para levantar la señal tendría q sumar la señal y la componente de continua con el amplificador en este modo, no?

Además tendría q atenuar la señal analógica previamente o me convendría hacerlo mediante la realimentación del amplificador?

Gracias
23/08/2011 #15

Avatar de Scooter

En principio supongo que podrás alimentar a 5V pero la señal no puede se mayor de 5Vpp y además el offset se lo tendrías que poner antes ya que tosa señal que entre fuera del rango de la alimentación o próximo a ella se perderá.

Lo que tienes que asegurar es que el AO no se sature, y que el ADC tampoco... como tu veas, lo segundo lo puedes hacer poniendo una ganancia inferior a 1 y lo primero con un simple divisor resistivo

Dependiendo de si la señal ya tiene la masa común a tu circuito o no puedes poner la masa de la señal a una masa que generes tu que se encuentre entre los 0 y 5V con un zener o con un divisor de tensión
23/08/2011 #16
Moderador

Avatar de Chico3001

Se puede hacer.... pero recomendaria mas una fuente bipolar ya que es mucho mas limpia

puedes basarte en estas notas de aplicacion de Texas:

http://www.ti.com/lit/an/slyt394/slyt394.pdf
http://www.ti.com/lit/an/slod006b/slod006b.pdf
http://www.ti.com/lit/an/sloa098/sloa098.pdf
http://www.ti.com/lit/an/slyt189/slyt189.pdf
25/08/2011 #17


Gracias a todos por sus respuestas, estuve leyendo los papers q me pasó Chico3001 y tengo una duda...si yo alimentara al LM358 con 5V a la señal q ponga a la entrada le sumaría los 2.5V de DC q requiero.

Saludos
25/08/2011 #18

Avatar de seaarg

Como dato meramente informativo, puedo decir que con el pic 18f2550 a 48mhz se podrian tomar samples de 8 bits a razon de 1.3us por sample (entre tomar el sample y guardarlo en una posicion de memoria del micro para luego ser transmitido todo junto). Esto no llegue a probarlo en la realidad, solo en simulacion, si me equivoco corrijanme por favor.
25/08/2011 #19
Moderador

Avatar de Chico3001

Ana Clara dijo: Ver Mensaje
Gracias a todos por sus respuestas, estuve leyendo los papers q me pasó Chico3001 y tengo una duda...si yo alimentara al LM358 con 5V a la señal q ponga a la entrada le sumaría los 2.5V de DC q requiero.

Saludos
Si... solo recuerda que el Voltaje pico a pico de la señal no debe ser mayor a 2.5V, de echo yo lo limitaria a unos 2V para dar margen de error al operacional ya que algunos distorsionan la señal si esta cercana a los voltajes de la fuente

Tambien puedes buscar un operacional que sea del tipo rail to rail, asi ese error se minimiza...
27/08/2011 #20

Avatar de Ajna

Te late la serie de operacionales INA, algo caros pero muy bueno
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