ADC 6 bit o 8 bit

[GioArca67]

La butto lì: l'ADC di un microcontrollore con clock interno? Una robetta super low power, silenziosissima, discreta.

A parte il ca@@iatone di Bruno , ma (è una vera e propria domanda) secondo te il clock ricostruito interno al uC disturba fuori dal chip?

[brabus]

La butto lì: l'ADC di un microcontrollore con clock interno? Una robetta super low power, silenziosissima, discreta.

L'avevo proposto in [6] e ho perso il rispetto di Bruno, adesso siamo in due in questa disgraziata situazione

Ah si! Ti chiedo scusa, l'ho letto solo ora.
Bene, ora l'idea di Bruno mi è più chiara; non resta che cercare una soluzione originale, se non troviamo un part number adatto.

BrunoValente, visto che la velocità di conversione deve essere abbastanza lenta, potremmo davvero pensare di realizzare un ADC sfruttando un contatore binario "al contrario".
Il contatore genera un codice a 8 bit che traduciamo in un valore analogico, da dare in pasto a un comparatore doppio, con ampiezza della finestra inferiore a 1 LSB. Il doppio comparatore lavora sull'inviluppo del segnale del quale vogliamo calcolare l'ampiezza.
Lo stato dei due comparatori indica la necessità di incrementare o decrementare il conteggio. In condizioni stabili non ci sono clock o segnali in movimento: l'unico eventuale rumore viene generato durante la prima fase del conteggio o durante un "inseguimento".
L'impulso di aggiornamento del contatore può essere realizzato tramite un monostabile, retriggerato sul cambiamento di stato dell'uscita del contatore e sullo stato dei comparatori.

La butto lì: l'ADC di un microcontrollore con clock interno? Una robetta super low power, silenziosissima, discreta.

A parte il ca@@iatone di Bruno , ma (è una vera e propria domanda) secondo te il clock ricostruito interno al uC disturba fuori dal chip?

Come scrivevo prima, quello del clock è uno spauracchio abbastanza diffuso. Se osserviamo il modo in cui vengono realizzati i prodotti commerciali di alta gamma, possiamo notare microcontrollori, clock, quarzi e VCO ovunque. Un layout accurato e un circuito stampato multistrato consentono di risolvere i problemi di emissioni abbastanza facilmente.

[dadduni]

visto che la velocità di conversione deve essere abbastanza lenta, potremmo davvero pensare di realizzare un ADC sfruttando un contatore binario "al contrario".
...
L'impulso di aggiornamento del contatore può essere realizzato tramite un monostabile, retriggerato sul cambiamento di stato dell'uscita del contatore e sullo stato dei comparatori.

Se l'idea e' quella di spegnere il clock dopo la conversione a questo punto credo convenga usare un processore che si mette in Sleep Dopo ogni conversione. Viene svegliato da un monostabile, fa la conversione e poi spegne il clock. Molti (forse tutti) gli STM32 hanno il cosidetto STOP_MODE che spegne completamente il core e il clock e puo' essere svegliato da una interrupt su un GPIO.

Cosi' hai l'ADC gia' costruito e puoi spegnere il clock senza nemmeno dover costruire contatori, dac, comparatori ecc

Concordo con brabus sul fatto che con dispositivi low power e low speed un layout attento puo' risolvere i problemi di clock soprattutto su sample rate "quasi statici" dove nemmeno i segnali digitali paralleli portano gravi problemi

[BrunoValente]

La butto lì: l'ADC di un microcontrollore con clock interno? Una robetta super low power, silenziosissima, discreta.

L'avevo proposto in [6] e ho perso il rispetto di Bruno, adesso siamo in due in questa disgraziata situazione

Ah si! Ti chiedo scusa, l'ho letto solo ora.

Raga', scusatemi ma sono fatto così , la costruzione del ricevitore che ho in mente, se mai riuscirò a realizzarlo, vuole essere un tributo ai magnifici ricevitori professionali a sintonia continua degli anni 70-80 per i quali nutro una particolare ammirazione e soprattutto per questo vorrei realizzare questo ricevitore secondo le tecniche dell'epoca senza alcuna contaminazione, quindi niente uP

Alberto, l'idea di costruire il convertitore è allettante ma la vedo troppo invasiva e ingombrante , mi sa che alla fine proverò a cavarmela con un AD775 tenendomi il clock e cercando per quanto mi sarà possibile di prendere tutte le precauzioni.

Proverei qualcosa del genere

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

L'attenuatore e il convertitore sono chiusi in due scatole metalliche separate, tutti i collegamenti da dentro a fuori passano nel metallo delle scatole attraverso dei condensatori passanti da 1nF, che non si trovano più ma io ne ho una bella scorta, i comandi per l'attenuatore sono separati con dei fotoaccoppiatori, in questo modo nessun cavo collega elettricamente il convertitore con l'attenuatore, neanche le due scatole sono collegate tra loro, anche se poi alla fine saranno entrambe imbullonate sulla base metallica del ricevitore, inoltre i sei collegamenti tra i fotoaccoppiatori e l'attenuatore sono ben filtrati.

che ne pensate?

[GioArca67]

Forse c'è qualcosa che non torna con i GND?
Non manca poi l'ingresso dell'ADC? quello proveniente dall'AGC?

[BrunoValente]

Sì quello manca ma volutamente, in effetti c'è, ho creduto non fosse necessario rappresentarlo nel disegno.
Cosa c'è che non va nei GND?

[GioArca67]

Fai passare il ritorno dei fotodiodi attraverso il condensatore passante, ma alla fine gli involucri metallici di schermatura non sono poi tutti collegati insieme per il tramite di GND? oltre che per lo chassis cui saranno imbullonate?
Quindi anche il tenerli fisicamente lontani ha un effetto?

[EcoTan]

secondo le tecniche dell'epoca

ma all'epoca si usava un attenuatore integrato a comando binario? Ricordo che un radioamatore dotato di ricevitore Collins, linea Drake e simili metteva poi un attenuatore con comando manuale a tastiera, una specie di clavietta, lungo il cavo che entrava nel ricevitore.

[standardoil]

Scusate se arrivo solo dopo 5 pagine, ma ho tentato di immedesimarmi e applicare il "metodo Stanislavskij"

ora che mi sono calato nella parte (e ho un po' di tempo libero, che poi e' la vera ragione) penso di poter fare una domanda:

ma siamo sicuri che la pendenza del AGC corrisponda alla pendenza dell'attenuatore?

perche' di solito gli AGC lavorano "strozzando" (mi si passi il termine) uno stadio amplificatore
io non progetto radioricevitori, ma il dubbio mi e' venuto, potete sciogliermelo?

[BrunoValente]

Fai passare il ritorno dei fotodiodi attraverso il condensatore passante, ma alla fine gli involucri metallici di schermatura non sono poi tutti collegati insieme per il tramite di GND? oltre che per lo chassis cui saranno imbullonate?
Quindi anche il tenerli fisicamente lontani ha un effetto?

Credo che tenerli lontani potrebbe non essere sufficiente perché comunque sono collegati.

Forse far tornare indietro il comune dei led dei fotoaccoppiatori fino al meno del convertitore attraverso un condensatore passante potrebbe essere inutile ma di certo non fa male.

Il ragionamento che ho fatto è il seguente: se il ritorno dei led, invece di tornare indietro al meno dell'alimentatore del convertitore con un collegamento dedicato e isolato dal meno dell'attenuatore, fosse connesso al meno dell'attenuatore e se la corrente che accende i led contenesse componenti indesiderate del segnale di clock del convertitore, allora potrebbe succedere che quelle correnti indesiderate, circolando nel meno dell'attenuatore, potrebbero creare delle tensioni di rumore che se dentro all'attenuatore si sommassero al segnale utile lo sporcherebbero.

secondo le tecniche dell'epoca

ma all'epoca si usava un attenuatore integrato a comando binario? Ricordo che un radioamatore dotato di ricevitore Collins, linea Drake e simili metteva poi un attenuatore con comando manuale a tastiera, una specie di clavietta, lungo il cavo che entrava nel ricevitore.

Si è vero ma la mia intenzione non è proprio quella di riprodurre fedelmente un ricevitore d'epoca, è invece quella di seguire la stessa filosofia dei progettisti di allora, quando per risolvere un problema si inventavano un circuito senza ricorrere ai microprocessori.

Quindi non ho intenzione di utilizzare esclusivamente componenti dell'epoca, se ora disponiamo di componenti migliori con i quali si riescono a fare cose che allora non si riuscivano a fare ben vengano, purché si resti in quella filosofia dei circuiti.

In fin dei conti voglio farlo così perché mi appassiona riuscire a farlo così, mi piacciono i circuiti e non mi spaventa la complessità dei cablaggi, non mi appassionerebbe affatto realizzare un ricevitore digitale con l'antenna collegata all'ingresso analogico di un microprocessore dove tutto si risolve scrivendo delle istruzioni... così mi ritrovo ad essere, non so che farci .

..ma siamo sicuri che la pendenza del AGC corrisponda alla pendenza dell'attenuatore?
perche' di solito gli AGC lavorano "strozzando" (mi si passi il termine) uno stadio amplificatore
io non progetto radioricevitori, ma il dubbio mi e' venuto, potete sciogliermelo?

Provo a risponderti pur non avendo compreso fino in fondo quello che chiedi.

Il circuito AGC controlla il guadagno della catena di amplificazione, immagina un omino che guarda l'ampiezza del segnale alla fine della catena di amplificazione e che tramite un comando regola l'amplificazione di tutti gli stadi o, a seconda dei casi, di alcuni di essi e lo fa con lo scopo di far assumere al segnale di uscita un'ampiezza costante, sempre la stessa indipendentemente dall'ampiezza del segnale che dall'antenna entra nel primo stadio.

Nel ricevitore in oggetto succede proprio la stessa cosa, solo che i vari stadi amplificatori non sono a guadagno variabile, bensì sono a guadagno fisso e massimo e per ridurre il segnale di uscita sono stati inseriti degli attenuatori controllati tra i vari stadi, perciò qui l'omino controlla gli attenuatori per far variare l'ampiezza del segnale di uscita, non il guadagno degli amplificatori.

Il risultato è lo stesso con il vantaggio di una migliore linearità perché un amplificatore a guadagno variabile per forza di cose deve essere fatto con elementi non lineari "non linearizzati" altrimenti il guadagno non potrebbe essere variato, qui invece si fa uso di amplificatori dove le tecniche che si conoscono per cancellare le non linearità sono utilizzate alla grande e di conseguenza a qualsiasi guadagno la linearità risulta sempre la massima, proprio perché il guadagno non è fatto variare agendo sugli amplificatori ma sugli attenuatori.

Il mio problema riguarda solo il primo attenuatore, quello di ingresso, perché è diverso dagli altri ma anche tra i vari stadi successivi ci sono altri attenuatori che possono essere comandati direttamente in analogico dalla tensione di AGC.

Per gli stadi successivi, cioè per gli amplificatori di media frequenza ho intenzione di utilizzare gli integrati AD603 che al loro interno contengono uno stadio attenuatore a scala come quello di ingresso, se dai un'occhiata qui al datasheet puoi renderti conto meglio della filosofia che c'è dietro e dell'impatto che ha sulla linearità e sul rumore