04-03-2022, 01:15 PM
Konačno sam našao malo vremena da sredim prototip J/W sklopa (prvi prilog).
U desnom gornjem uglu je dvostruki relejni atenuator - desno je gruba jedinica sa 16 koraka od 1 ili 2dB (maks. arenuacija 16, odn. 32dB), a levo je fina atenuacija s korakom od 0,1, odn. 0,2dB. U sredini se nazire trimer od 200R za finalno fino podešavanje.
Ispod atenuatora je pločica sa INA849 i vazdušnim trimerom za podešavanje faze pri oduimanju pobude od izl. signala sklopa koji se meri. Taj sklop sa OPA627BM je na maloj pločici između oscilatora i separatora i ima pojačanje od 9,88x. Napajanje (SilentSwitcher) je skroz dole, a SS se napaja iz običnog USB punjača od 5V.
Reziduum se posle balansiranja mosta pojačava za 60dB Gronerovim LNA.
U drugom prilogu je spektar izobličenja na izlazu iz LNA. Osnovni signal je potisnut na nekih 28mVrms.
Obzirom da je sve na stolu, bez oklapanja, nivo mrežnih smetnji je znatno viši nego kod merenja pomoću elim. filtera i LNA, ali ne ugrožava tačnost rezultata.
Evaluacija rezultata je kod ovog metoda znatno komplikovanija nego kod klasičnog merenja s filterom.
Za proračun nivoa THD+N potreban je iznos šuma na izlazu iz DUT-a, koji u konkretnom slučaju iznosi 57,2nV/rtHz, ali je on u separatoru oslabljen za 20dB (toliko je pojačanje DUT-a), pa na ulazu u LNA iznosi 0,572nV/rtHz. Na istom mestu nalazi se i izlazni šum INA849 od 45nV/rtHz, pa vidimo da se šum DUT-a potpuno utapa u šum mernog sklopa.
To znači da se pri proračunu THD+N ne možemo osloniti na rezultat merenje šuma u REW, već šum DUT-a mora doći iz proračuna. Srećom, za to postoji Excel tabela:
https://www.ti.com/tool/OPAMP-NOISECALC
u kojoj se nalaze podaci za preko 100 Texas-ovih opampova.
Tabela proračuna THD+N je u trećem prilogu. U donjem desnom uglu vidimo konačan rezultat: izmereni THD+N iznosi -107,65dBc, što je za oko 3dB "strožije" od DS.
Obzirom da šum konkretnog OPA627 nije meren već je proračunat na osnovu tipične vrednosti od 4,5nV/rtHz, rezultat je veoma dobar.
Biće interesantno videti da li se ovaj rezultat može ponoviti pri pobudi oscilatorom manje spektralne čistoće.
Pozdrav
OPA627_THD_7V1rms_Load_600R_03.pdf (Size: 431,3 KB / Downloads: 8)
U desnom gornjem uglu je dvostruki relejni atenuator - desno je gruba jedinica sa 16 koraka od 1 ili 2dB (maks. arenuacija 16, odn. 32dB), a levo je fina atenuacija s korakom od 0,1, odn. 0,2dB. U sredini se nazire trimer od 200R za finalno fino podešavanje.
Ispod atenuatora je pločica sa INA849 i vazdušnim trimerom za podešavanje faze pri oduimanju pobude od izl. signala sklopa koji se meri. Taj sklop sa OPA627BM je na maloj pločici između oscilatora i separatora i ima pojačanje od 9,88x. Napajanje (SilentSwitcher) je skroz dole, a SS se napaja iz običnog USB punjača od 5V.
Reziduum se posle balansiranja mosta pojačava za 60dB Gronerovim LNA.
U drugom prilogu je spektar izobličenja na izlazu iz LNA. Osnovni signal je potisnut na nekih 28mVrms.
Obzirom da je sve na stolu, bez oklapanja, nivo mrežnih smetnji je znatno viši nego kod merenja pomoću elim. filtera i LNA, ali ne ugrožava tačnost rezultata.
Evaluacija rezultata je kod ovog metoda znatno komplikovanija nego kod klasičnog merenja s filterom.
Za proračun nivoa THD+N potreban je iznos šuma na izlazu iz DUT-a, koji u konkretnom slučaju iznosi 57,2nV/rtHz, ali je on u separatoru oslabljen za 20dB (toliko je pojačanje DUT-a), pa na ulazu u LNA iznosi 0,572nV/rtHz. Na istom mestu nalazi se i izlazni šum INA849 od 45nV/rtHz, pa vidimo da se šum DUT-a potpuno utapa u šum mernog sklopa.
To znači da se pri proračunu THD+N ne možemo osloniti na rezultat merenje šuma u REW, već šum DUT-a mora doći iz proračuna. Srećom, za to postoji Excel tabela:
https://www.ti.com/tool/OPAMP-NOISECALC
u kojoj se nalaze podaci za preko 100 Texas-ovih opampova.
Tabela proračuna THD+N je u trećem prilogu. U donjem desnom uglu vidimo konačan rezultat: izmereni THD+N iznosi -107,65dBc, što je za oko 3dB "strožije" od DS.
Obzirom da šum konkretnog OPA627 nije meren već je proračunat na osnovu tipične vrednosti od 4,5nV/rtHz, rezultat je veoma dobar.
Biće interesantno videti da li se ovaj rezultat može ponoviti pri pobudi oscilatorom manje spektralne čistoće.
Pozdrav
OPA627_THD_7V1rms_Load_600R_03.pdf (Size: 431,3 KB / Downloads: 8)