-
Система автоматизации с открытым исходным кодом на базе esp8266/esp32 микроконтроллеров и приложения IoT Manager. Наша группа в Telegram
Power Profiler
- Автор темы pvvx
- Дата начала
pvvx
Активный участник сообщества
Примеры, от куда берутся шумы.
INA228, шунт 10 Ом, диапазон измерения +-16.384 мA, частота опроса 11905 sps.
Вход плюс шунта подключен к проверяемому источнику. На минус шунта 10 Ом подключается и отключается электролит 470 мкФ.
AMS1117-3.3 от USB и все питания от него (INA228 и BL702).
Отключение кондера с выхода шунта на 6-ой секунде. Т.е. шум источника более 480 мкВ (p-p) в данном диапазоне оцифровки.
Какой-то мелкий LDO SOT-23 3.3В, включен от USB и все питания от него (INA228 и BL702), кондеры на нем есть - тантал и керамика. Правда подключено все на соплях (китайских проводках с железными наконечниками...).
Отключение кондера с выхода шунта на 7-ой секунде. Т.е. шум источника более 160 мкВ (p-p) в данном диапазоне оцифровки.
3x1.2В старых NiCa АКБ (3.6В):
Отключение конденсатора на 3-й секунде. Имеем только шумы самой INA228 - такие у неё собственные шумы при 11 ksps оцифровки. Т.е. без шума всего до 13 бит (один из них - знак).
И при 242 sps оцифровки шум безусловно меньше (в десяток раз):
До 16 бит без шума…
Всё в соответствии с даташитом:
С PCM1802 получаем идентичный шум от любого показанного источника от USB, но при чуть большей частоте оцифровки. И чем больше частота оцифровки - тем больше шумов будет у источника питания, так как измеряемая полоса больше и плюс шум самого ADC.
К примеру с AD7176-2 получим всего на 1 бит больше до шума при 20+ кГц оцифровки (собственный шум AD7176-2 при 62.5 ksps около 90 единиц его ADC (6.5 бит), ENOB 17.5 бит - это без тотального экранирования).
Т.е. 17 линейных бит без шума никакой дешевкой при 20+ ksps не получить при сборке на коленке. Только со специальными прибамбасами…
И если у вас всё остальное более-менее, то и INA3221 выдает 1 бит шума при своих максимальных 7 ksps, т.к. при данной скорости оцифровки у неё всего до 12 бит.
INA228, шунт 10 Ом, диапазон измерения +-16.384 мA, частота опроса 11905 sps.
Вход плюс шунта подключен к проверяемому источнику. На минус шунта 10 Ом подключается и отключается электролит 470 мкФ.
AMS1117-3.3 от USB и все питания от него (INA228 и BL702).
Отключение кондера с выхода шунта на 6-ой секунде. Т.е. шум источника более 480 мкВ (p-p) в данном диапазоне оцифровки.
Какой-то мелкий LDO SOT-23 3.3В, включен от USB и все питания от него (INA228 и BL702), кондеры на нем есть - тантал и керамика. Правда подключено все на соплях (китайских проводках с железными наконечниками...).
Отключение кондера с выхода шунта на 7-ой секунде. Т.е. шум источника более 160 мкВ (p-p) в данном диапазоне оцифровки.
3x1.2В старых NiCa АКБ (3.6В):
Отключение конденсатора на 3-й секунде. Имеем только шумы самой INA228 - такие у неё собственные шумы при 11 ksps оцифровки. Т.е. без шума всего до 13 бит (один из них - знак).
И при 242 sps оцифровки шум безусловно меньше (в десяток раз):
До 16 бит без шума…
Всё в соответствии с даташитом:
С PCM1802 получаем идентичный шум от любого показанного источника от USB, но при чуть большей частоте оцифровки. И чем больше частота оцифровки - тем больше шумов будет у источника питания, так как измеряемая полоса больше и плюс шум самого ADC.
К примеру с AD7176-2 получим всего на 1 бит больше до шума при 20+ кГц оцифровки (собственный шум AD7176-2 при 62.5 ksps около 90 единиц его ADC (6.5 бит), ENOB 17.5 бит - это без тотального экранирования).
Т.е. 17 линейных бит без шума никакой дешевкой при 20+ ksps не получить при сборке на коленке. Только со специальными прибамбасами…
И если у вас всё остальное более-менее, то и INA3221 выдает 1 бит шума при своих максимальных 7 ksps, т.к. при данной скорости оцифровки у неё всего до 12 бит.
pvvx
Активный участник сообщества
А один бит "шума" на INA3221 при 7 ksps выходит из-за неточности попадания измеряемого уровня в 12-й бит.
Т.е. INA3221 вообще не имеет на выходе шумов, т.к. ADC в ней урезан и нормально сделанный источник с танталовыми кондерами шумит за пределами разрешения ADC INA3221.
Т.е. INA3221 вообще не имеет на выходе шумов, т.к. ADC в ней урезан и нормально сделанный источник с танталовыми кондерами шумит за пределами разрешения ADC INA3221.
pvvx
Активный участник сообщества
Любой нормальный PowerProfiler должен иметь регулируемый источник питания для проверки работы устройств на поведение при разных напряжениях питания.
Особенно при разной скорости нарастания напряжения питания с 0 до рабочего и аналогичного при падении напряжения питания. Иначе вы не сможете диагностировать применимость исследуемой конструкции для питания от солнечных панелей, условий эксплуатации в разных температурах с батарейками и АКБ…
Пример, с горячо любимой некоторыми сенсорной кнопкой с али:
Подключаем к источнику с внутренним сопротивлением 60 Ом (эмулируем подсевшую батарейку типа CR2032), задаем скорость нарастания и спада напряжения питания (3В за 10 сек) и проверяем, что будет:
Меняем скорость нарастания и спада:
В итоге получаем, что минимальная скорость нарастания напряжения питания, когда кнопка заработает и не выжрет батарейку в ноль (или даст зарядить от солнечной панели мелкий супер-кондер) выходит при скорости нарастания 3145 мВ за 6730 мс, т.е. 0.467В в секунду. Иначе она будет типа "включена" и не будет реагировать на сенсор.
Особенно при разной скорости нарастания напряжения питания с 0 до рабочего и аналогичного при падении напряжения питания. Иначе вы не сможете диагностировать применимость исследуемой конструкции для питания от солнечных панелей, условий эксплуатации в разных температурах с батарейками и АКБ…
Пример, с горячо любимой некоторыми сенсорной кнопкой с али:
Подключаем к источнику с внутренним сопротивлением 60 Ом (эмулируем подсевшую батарейку типа CR2032), задаем скорость нарастания и спада напряжения питания (3В за 10 сек) и проверяем, что будет:
Меняем скорость нарастания и спада:
В итоге получаем, что минимальная скорость нарастания напряжения питания, когда кнопка заработает и не выжрет батарейку в ноль (или даст зарядить от солнечной панели мелкий супер-кондер) выходит при скорости нарастания 3145 мВ за 6730 мс, т.е. 0.467В в секунду. Иначе она будет типа "включена" и не будет реагировать на сенсор.
pvvx
Активный участник сообщества
Как итог - данные кнопки нельзя ставить в конструкции с батарейками или солнечными панелями, не предусмотрев специальную схему супервайзера её питания.
И таких любимых в среде Arduino элементов большое множество. И если АКБ без собственной схемы защиты - пойдет в помойку сразу при первом разряде...
И таких любимых в среде Arduino элементов большое множество. И если АКБ без собственной схемы защиты - пойдет в помойку сразу при первом разряде...
pvvx
Активный участник сообщества
Некоторые LDO и DC-DC страдают ещё худшими вариантами - начинают жрать больше тока при понижении питания ниже нормы и т.д. И об этом в даташитах не предупреждают, а батрейки и АКБ в Российских условиях температур имеют свойство сильно снижать выдаваемое напряжение при отрицательных температурах... И этот процесс медленный и в чипах клинят всякие триггеры при старте или при плавном понижении питания до их возгорания 
У ESP8266 BOR неисправен, а RF часть не выключается от Reset
У ESP8266 BOR неисправен, а RF часть не выключается от Reset
pvvx
Активный участник сообщества
Чип TTP223 (из сенсорной кнопки) установлен во многих дешевых смарт-часах с али. И так как там мелкий Li АКБ обычно не имеет защиты от пониженного напряжения, то по мере разряда АКБ этот чип дожирает его остатки жизни. В итоге не успевшие продать продаваны на али “часики” до убийства АКБ вынуждены снижать на них цены, а пользователи орать, что купленное устройства работает всего пару часов (или вообще не работает), т.к. TTP223 уже давно убила севший АКБ
pvvx,
да, это интересный метод исследования поведения устройства при разной скорости нарастания/спада напряжения питания.
А что Вы используете в качестве такого источника питания с задаваемой храктеристкой?
Можете что-то посоветовать для домашнего/хобббийного использования?
да, это интересный метод исследования поведения устройства при разной скорости нарастания/спада напряжения питания.
А что Вы используете в качестве такого источника питания с задаваемой храктеристкой?
Можете что-то посоветовать для домашнего/хобббийного использования?
pvvx
Активный участник сообщества
У меня это выполняет генератор пилообразного напряжения на управляемых источниках тока и выходом до +-10В (с аттенюатором )с частотой от 0.0000001Гц до 150MГц и током до 400 mA (на выходе сдвоенные ОУ от TI c радиаторами и плавающим питанием). Т.к. для анализа линейности 32-х битных АЦП сгенерировать линейность любым DAC невозможно - DAC-и и управляют источниками тока нагруженных на переключаемые кондеры...
Но для PowerProfiler таких точностей не требуется
Как и таких малых шумов на выходе данного чуда..
pvvx
Активный участник сообщества
ОУ от TI были получены в качестве образцов на адрес конторы до санкций… Но не подошли там. Не выбрасывать же их…
Обычный ширпотреб ОУ не дает таких токов и амплитуд до 150МГц... А тут можно светить неоновые лампочки, включив на выход через кварц и поставив его частоту резонанса (если не треснет)
Обычный ширпотреб ОУ не дает таких токов и амплитуд до 150МГц... А тут можно светить неоновые лампочки, включив на выход через кварц и поставив его частоту резонанса (если не треснет)
pvvx
Активный участник сообщества
В принципе подойдет любой генератор из продажи, но там обычно выход 50 Ом и напряжения +- меньше, т.к. на MГц-цах это уже большая нагрузка... А шумы на выходе - для PowerProfiler чем больше тем лучше для заклинивания потрохов чипов. Да и просто включение кондера на вход типового генератора с внутренним 50 Ом уберет все шуми на НЧ.
Я и использую 50 Омный выход от имеющегося чуда, т.к. палить ничего не хочется, если вдруг случайно переключу на то...
И простого транзистора включенного как эмиттерный повторитель от внешнего источника с управлением от любого гена вам хватит для любого PowerProfiler, но не не для PPK2 и аналогичных. У них нижний порог напряжения ограничен и нелинейная характеристика измерения тока от напряжения питания...
Я и использую 50 Омный выход от имеющегося чуда, т.к. палить ничего не хочется, если вдруг случайно переключу на то...
И простого транзистора включенного как эмиттерный повторитель от внешнего источника с управлением от любого гена вам хватит для любого PowerProfiler, но не не для PPK2 и аналогичных. У них нижний порог напряжения ограничен и нелинейная характеристика измерения тока от напряжения питания...
pvvx
Активный участник сообщества
Если хотите палить встроенные диоды в чипах на отрицательное напряжение – тогда подойдет простой древний чип HЧ усилителя с выходим на 20..50Вт включенный к выходу любого программируемого генератора Типа TDA2050…
У PowerProfiler всё равно диапазон измерения по частотам не больше, чем у НЧ усилителей.
Более 15 лет назад измерял, что там выдает TDA2050:
Типа TDA2050…У PowerProfiler всё равно диапазон измерения по частотам не больше, чем у НЧ усилителей.
Более 15 лет назад измерял, что там выдает TDA2050:
pvvx
Активный участник сообщества
Там никогда не выйдет получить на выходе напряжение ниже Vref у чипа стабилизатора. Для них типичный минимум 0.8..1.6 В.Серьёзное железо
но мне такое сложно повторить
подумал заиспользовать плату регулируемого блока питания с Алиэкспресс
вместо регулировочных резисторов подключить ЦАП, или сигнал с какого-нибудь простенького генератора пилообразного напряжения
Посмотреть вложение 14390
И руками сложно ровно крутить ручки регуляторов
pvvx
Активный участник сообщества
TDA2050 включаете как обычный ОУ со средней точкой на выход генератора и вперед.
Можно и поменять входы, если требуется входное сопротивление побольше...
Получите на выходе любой +- в десятку вольт. Правда у него выходное сопротивление нижнего плеча не ахти, но 80 дБ стабилизации (как у типового LDO) хватит для массы измерений...
Можно и поменять входы, если требуется входное сопротивление побольше...
Получите на выходе любой +- в десятку вольт. Правда у него выходное сопротивление нижнего плеча не ахти, но 80 дБ стабилизации (как у типового LDO) хватит для массы измерений...
Вот здесь расписывается схема этого регулируемого стабилизатораТам никогда не выйдет получить на выходе напряжение ниже Vref у чипа стабилизатора. Для них типичный минимум 0.8..1.6 В.
И руками сложно ровно крутить ручки регуляторов
Там есть формирователь небольшого отрицательного напряжения из переменки и поэтому регулировка выхода от нуля получается
Загрузка...
mysku.club
Но, про TDA2050 более интересная идея, спасибо.
Не понял только про "палить встроенные диоды отрицательным напряжением".
Если на вход усилителя подавать только положительный сигнал, то на выходе будет только положительный?
Нет?
pvvx
Активный участник сообщества
Такой генератор (типа MHS5200A): https://aliexpress.ru/item/1005008592704776.html
Выдает пилу от 0 до 8 вольт, немного криво, со ступенями его резистивного DAC, и с неправильной частотой при менее 1Гц.
Но кривую частоту при менее 1.0Гц можно скорректировать указав на нем к примеру 0.06Гц -> выйдет период примерно в 20 секунд
Но “мало бит” там не исправить (если не вешать кондер на выход)
Так выдает INA228 со своего входа по напряжению от указанного генератора MHS5200A...
У INA228 тоже деcикрет шага измерения по напряжению всего: Conversion factor: 195.3125 μV/LSB - это около 14+ бит для диапазона 3.3В p-p.
Выдает пилу от 0 до 8 вольт, немного криво, со ступенями его резистивного DAC, и с неправильной частотой при менее 1Гц.
Но кривую частоту при менее 1.0Гц можно скорректировать указав на нем к примеру 0.06Гц -> выйдет период примерно в 20 секунд
Но “мало бит” там не исправить (если не вешать кондер на выход)
Так выдает INA228 со своего входа по напряжению от указанного генератора MHS5200A...
У INA228 тоже деcикрет шага измерения по напряжению всего: Conversion factor: 195.3125 μV/LSB - это около 14+ бит для диапазона 3.3В p-p.
pvvx
Активный участник сообщества
Все чипы на входах и внутренние элементы имеют типа диоды, если их включить в отрицательное напряжение. И при подаче отрицательного напряжения с большим током кристалл выгорит.