¿Cómo puedo mejorar mi circuito Freq to Voltage?

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Tenía un proyecto de término que se basaba en los convertidores analógico a digital. Usamos un LM2907 Freq-toVoltage para tomar una onda sinusoidal de 150 mVpp (0-1kHz) y convertir eso en un voltaje. El voltaje se envió a un PIC 18F4685 mcu que se ejecutaba en una placa proto Northmicro101 y, a través de algún código incorporado, tomaría el voltaje de anaolg y lo convertiría a un valor de 10 bits. Este valor se tradujo de nuevo a un valor de frecuencia y se mostró en la pantalla LCD.

No estaba destinado a ser una configuración a prueba de balas, sino más bien sobre el aprendizaje y la implementación de los conceptos aprendidos a través del término. Sin embargo, lo que encontramos fue que la frecuencia en la pantalla LCD aumentaría 1 o 2 Hz después de unos 15-20 minutos y seguiría avanzando lentamente a medida que avanzábamos en el circuito.

Mi pregunta es ¿cuál sería la causa más probable de este error y cómo lo eliminaríamos en una versión futura?

El circuito F2V se conectó a la fuente de alimentación de protobardos NM101 + 9V y la salida del circuito F2V se configuró para una salida máxima de + 5V para la protección del pin de entrada PIC.

    
pregunta Chef Flambe

2 respuestas

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Sospecho que una gran parte de la deriva que está viendo está relacionada con esta ecuación en la hoja de datos LM2907:

Esto muestra que el voltaje de salida del LM2907 se desplazará linealmente si su Vcc se desvía. Si no está utilizando un regulador extremadamente bueno para alimentar el LM2907, esto podría representar fácilmente el 0.2% de la deriva.

Si está utilizando un circuito de referencia de precisión para su ADC (o una referencia de intervalo de banda interna a la uC), puede intentar cambiar a usar Vcc como referencia. Con un ADC referenciado con Vcc, cualquier efecto de la deriva de Vcc en la salida del LM2907 será compensado por la deriva en la operación del ADC.

Edit: elimino el consejo anterior porque veo que está alimentando el LM2907 desde 9 V, mientras que el PIC funciona desde 5 V; por lo tanto, no puede esperar que las dos fuentes de alimentación se desplacen por igual.

    
respondido por el The Photon
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Tienes que considerar todas las fuentes posibles de deriva; Cualquier término en la ecuación de la respuesta de Photon es una posibilidad, más (potencialmente) la temperatura del chip en sí mismo.

el Fotón señaló probablemente al principal culpable: el suministro de 9V. Sin embargo, los valores de R1 y C1 pueden cambiar con la temperatura, y también la K "constante" a medida que cambia la temperatura del LM2907. Diagnosticar la desviación de la temperatura es más fácil SIN un simulador: toque los componentes sospechosos con un dedo caliente mientras observa la salida. (Siga las precauciones de ESD, y en el tubo de vacío u otro equipo de alta tensión, tenga cuidado).

Los petardos o el spray congelador también son útiles, pero un enfoque de pistola de dispersión. Si el circuito es estable ante tal abuso, busque en otro lado, pero no localizarán un solo componente.

Es probable que encuentres más de un culpable; aunque es de esperar que encuentre un delincuente principal y solucionarlo será "lo suficientemente bueno".

Los condensadores varían en su estabilidad térmica: las cerámicas Z5U son terribles; Algunas otras cerámicas son mucho mejores; Las tapas de lámina de poliestireno son muy buenas, ya que durante mucho tiempo los capacitores de mica de plata fueron muy apreciados como la mejor opción para circuitos de frecuencia estable.

Los resistores también varían pero no tanto; hay resistores de precisión de película metálica con una estabilidad de temperatura de 10 ppm / K si ese es el culpable.

Si el chip en sí es sensible a la temperatura, hay una variedad de posibilidades, como la dependencia de la temperatura del edificio en su fuente de alimentación, o la cancelación de la deriva con un segundo chip a la misma temperatura, o incluso (para equipos de precisión) controlar el La temperatura de la viruta en un horno. Considera esto como "avanzado" y no vayas a menos que tengas que ...

    
respondido por el Brian Drummond

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