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DAC 1ppm精度微伏级控制电压

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楼主: zhadaolong
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pengjianxue| | 2012-9-26 13:16 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览
1,输出中所包含的目标分辨率达到24位,通过两个12位DA串联,可以做到。但实际输出包含了热电势、电化
   学电势等噪声,这些噪声可能将目标输出淹没。
   因此,真正的分辨率达到24位的难点在于克服噪声。
2,如果LZ的“1ppm“指的是温度系数,就更难。

   彭建学 上海

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zhadaolong|  楼主 | 2012-9-26 20:39 | 只看该作者
简单说下,此电压相当于VCO,控制一恒温晶振,晶振是定制的,话说回来,只怪自己当初没考虑到这么多问题,以为只要模拟端控制电压精度足够高就能达到输出频率要求的分辨率,结果一算下来控制电压在5V参考要22位以上精度DA才能达到,问了同行,他们说这个控制电压主要是均值起作用,而且晶振频率的变化相对于控制电压又很滞后,只要噪声均值为0,影响不大
    各位大侠的商讨,让我重新认识了噪声,目前的方案是20位和16位求和,模拟端接一24位AD,用PWM对于后面的滤波感觉难度更大!

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byeyear| | 2012-9-26 21:34 | 只看该作者
lz是通信行业的?VCO要达到这个等级的精度……

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byeyear| | 2012-9-26 22:06 | 只看该作者
刚才简单算了下 通信也用不上你这个精度等级的 莫非是……北斗?

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zhadaolong|  楼主 | 2012-9-27 10:02 | 只看该作者
正是,24楼高人啊,菜鸟一个,为国家作自己的绵薄之力:)
21楼群说的温度特性,应该要求不严格,闭环回路会克服

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zhadaolong|  楼主 | 2012-9-27 10:05 | 只看该作者
请问24楼有这方面的经验吗,还望多指教了:)

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byeyear| | 2012-9-27 10:23 | 只看该作者
额,我没做过这种等级的:-(
我弄的是用PWM调的VCXO
TI的VCXO芯片+普通晶体
连恒温都用不上
另外很好奇你这个东东最后怎么校准啊~~~

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zhadaolong|  楼主 | 2012-9-27 11:03 | 只看该作者
我只负责其中硬件的控制小部分,其它包括算法我也不是很清楚,好像用的是对比器
请问你用PWM的精度能达到多少,后面的滤波部分做起来容易不
前面的几位前辈说得都很在理,不是一日之事

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lymex| | 2012-9-27 12:13 | 只看该作者
本帖最后由 lymex 于 2012-9-27 12:14 编辑

晶振VCO的确需要高分辨,但楼主是否有参数,比如1mV的控制电压变化,等价为频率变化的%?按理说VCO只有进行微调,才能满足频率稳定度的要求。如果不是微调,而是大范围调节,那电压的精度是远远比不上频率精度的,1ppm精度的电压源可以认为是不存在的。

ps. 世界上曾经只有两个电压源达到1ppm的精度指标,而且还是固定的。一个是4910,另一个是7010,都是Datron/Wavetek生产的。Wavetek被Fluke收购,这两款电压源已停产。

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elec921| | 2012-9-27 12:35 | 只看该作者
热电动势的seebek系数:
铜-铜连接   小于0.2uV/℃
铜-金连接   约0.3uV/℃
铜-银连接   约0.3uV/℃
铜-铅连接   1~3uV/℃
铜-氧化铜连接  约1mV~几mV/℃

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zhadaolong|  楼主 | 2012-9-27 14:57 | 只看该作者
10M的晶振,控制电压0-5V,频率正负8Hz
可以说基本上不会大范围调整,只作小范围的调整,因为一控制电压的改变引起频率的变化也是缓慢的,二恒温晶振本身的准确度已相当高了(当然跟其它钟比如铷钟还是有差距的),只作微调就可以了。
我要达到的就是控制电压一能微调二要能够稳住
看了基准达人做的10V基准都全方位屏蔽,我想我这里也必须得考虑屏蔽了

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byeyear| | 2012-9-27 15:11 | 只看该作者
滤波用的一级阻容 很简陋的说
最终输出的精度只有0.5ppm
不过也能满足我的要求了

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GavinZ| | 2012-9-28 19:13 | 只看该作者
咱是发展中国家,咱做的事儿通常是发达国家做过的事儿,所以,你确定你的方案是正确/合适的吗?

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GavinZ| | 2012-10-12 09:34 | 只看该作者
本帖最后由 GavinZ 于 2012-10-12 09:35 编辑
精度和分辨率是两回事,检测分辨率与输出分辨率又不同。

检测分辨率是指:当信号不变时,测到的值的跳动量(噪声引起)。
输出分辨率是指:改变给定输出变化目标值,实际输出的变化量。实际输出包括了噪声和实际输 ...
pengjianxue 发表于 2012-9-26 11:55

我刚才写了下表达式:Vo = Vref * Code1 * Code2 / 2^24;
从表达式上看出,2个12bit DAC那样串联,并不能构成正常行为的24bit DAC。
正常的24bit DAC输出:Vo = Vref * Code / 2^24;

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jacky-cheung| | 2012-10-12 09:48 | 只看该作者
不怕打击你,你做不到。不要看人家的手册就能做出来。ADI的**The_20-Bit_DAC_Is_the_Easiest_Part_of_a_1-ppm-Accurate_Precision_Voltage_Source.pdf;纯属瞎搞。

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GavinZ| | 2012-10-12 11:02 | 只看该作者
刚才查到了一种方法Kelvin Varly Divider,Fluke有这样的仪器,可以到0.1ppm,
但这是仪器,要是板级使用,那还是楼上说的AD5791,这是最可行的,但也知道1ppm;
所以DIY到24bit,不现实。

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jacky-cheung| | 2012-10-12 11:19 | 只看该作者
720A分压器原则上可到0.1PPM,但是,有条件的。分压器能到0.1PPM,可是基准到不了。4910估计也是1PPM左右。

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GavinZ| | 2012-10-12 11:23 | 只看该作者
37# jacky-cheung 0.1ppm是分辨率吧, 基准应该没有这么高的精度,比如咱能买到的电压参考,能有千分之一就是高精度的了。

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GavinZ| | 2012-10-12 13:42 | 只看该作者
PWM方法有缺陷,比如用1uS时间分辨率,做到1ppm电压分辨率,那周期得1S,这样的滤波实现不了,即便用10nS,周期也得10mS,这样的滤波器也难设计,那最后的ripple太大,没法跟单芯片DAC的静态输出相比,不然ADI的这个DAC就没有优势了。

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王小毛wxm| | 2012-10-12 15:29 | 只看该作者
自己正需要。
自己水平太差,还看不懂,标记一下先

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