许老师０.３%电桥，换ＳＴＭ８Ｓ开工

xjw01

回复 59# fujiachun

PWM的线性度极高，是一般DAC转换器比不了的。PWM技术，可以用来测定5.5位或6.5位万用表的线性度，也可以用来DIY可调电压基准。这就是说，在调试LCR时，DAC的线性度问题不必担心，只需关心滤波问题。
PWM做DDS也有缺点，因为它的谐波开较比较严重。为了消除消波，PWM_DDS钟频要做得比DAC_DDS的钟频高3到5倍才行。当频率高时，PWM分辨级数下降，这时，就造成谐波又增加出。总之一个结果，PWM做DDS，频率不易做高。

由于PWM的线性度好，当我们去除PWM钟频干扰后，剩下的阶梯波的谐波分量，就会与理论计算结果相同了。

当时STC做的PWM_DDS，1k档和7.8k档是没有相位抖动的。100Hz档则相噪。因为1k档和7.8k档设计为PWM钟频的1/2^n倍。当然，零点100Hz跳得多，是因为直流滤波不完全造成的，与相噪关系不大，在stm32中，这了解决这个问题，采用10毫秒“积分法”，即对200Hz的2个周期检波输出信号积分。
现在我用stm32做pwm_dds，每档全部消除相噪。

fujiachun

回复 61# xjw01
明白啦。速度是唯一的遗憾。

fujiachun

回复 61# xjw01
刚才又想了一下，LCR好像对DAC的线性度要求不高，重点是相位和频率的稳定性。鱼和熊掌----

xjw01

回复 63# fujiachun


    主要是看对相位精度要求怎样了。
   如果对相位准确度要求高，那么DAC的精度相求就高一些。DAC非线性，会引起三次谐波增加。三次谐波是相位精度的杀手之一。

   我使用的运放差差的，相位误差大，而且AD分辨力了不足，这些因素把DAC引入的误差掩盖了。

   我这两年有个小经验：理论上可以定量分析到的误差，那么在实际电路中这种误差总会存在，结合适当方法一般可以测定到。反之，则不一定。

fujiachun

回复 64# xjw01
学习啦。您研究的太透彻了。您用的什么型号的运放？您说的相位误差是什么情况？运放随着放大倍数的增加相移也会增加。我曾经测量过，大约是100倍的情况移相7度左右。

xjw01

回复 65# fujiachun

因为使用DDS，所以通常只做低通滤波。而且转换点频率会做很比较高，以便宽范围内频率调节。
比如，做30kHz电桥，低通就设计在60kHz至100kHz左右。即么，对于100Hz或1kHz来说，低通滤波器无法根本无法过滤这两个频率的三次谐波，只能靠DAC本身的精度了。
如果三次谐波的幅值占1%，那么检波后，它的影响占1%/3=0.33%，到时，一个明显的问题就出来了，测电阻，精度0.1%，测电容只有0.3%或更差。

我手上也没有好的运放，暂时也不知道要选哪种运放。
现在已调好DDS与开关检波部分，用了两个TL082。这部分电路，与STC的那个，有点相似，但改进了很多，电路也简化了，性能提升数倍，估计有2倍以上，甚至达到4倍。

我现在飞线用得多，接得有点乱。

fujiachun

回复 66# xjw01
明白了，您是为了简化滤波器而是用精度更高的DDS

fujiachun

回复 67# fujiachun
看来您这次要做连续频点的啦。您的STC的好像是分段滤波的。

fujiachun

许老师可以参考下这个
https://www.yleee.com.cn/viewthr ... highlight=l%2Bc%2Br
原文  http://www.sillanumsoft.org/ZRLC.htm
用声卡的硬件部分比较简洁。

xjw01

回复 69# fujiachun


  STM32开关法电桥主体部分设计成功了。
  性能比STC版本的高了不少。
周边元件还是使用TL082、TL084，频响受到一些限质。由于改进电路，所以只受TL082单只管子频响限制。
校准程序还没有设计。紧依靠元件自身精度（我仅把元件校筛选到0.1%），主参数就已达到STC版本精度，副参数在未校准下，精度已达超过STC版本。校准后，精度还会提升一倍以上。
跳动量也比STC版本小了几倍。
频率设计到30kHz，精度良好（但相位必须校准，如果0校准，相位精度只达到0.01水平）

量程只设计到100欧档，所以低阻能力可能不会比STC版本好，可能还会差一点。还没精调，不好说。

测量速度，1k档以下，与STC版差不多。100Hz档速度，与1k档相同，比STC版的100Hz档快。