ESR Meter, что получилось
Вс июн 30, 2013 14:40:55
Я новичок в STM32, но таки довел до рабочего стостояния свою первую схемку на STM32. Выглядит она так
Схема в аттаче.
Собственно, что хотелось - сделать, чтобы оно работало. Попробовать вкусности STM32, а именно - аппаратный USB и быстрый и 12 битный ADC.
И могу сказать - не разочаровался. Сравнивать буду с ATmega8 которыми пользовался до этого.
Первое что радует - это размер флеша и SRAM. В ATmega8 только начнешь программировать, упираешься в 8 Кб и начинаются пляски - "Чтобы вырезать?".
Второй плюс - это SWD, таки 4 провода для дебага разводить поприятнее, чем 6 проводов.
Третий плюс - аппаратный USB. В ATmega8 был софтварный, он даже работал, но жрал до неприличия много процессорного времени.
Четвертый плюс - это ADC быстрый и довольно точный. В ATmega8 тоже точный ADC и честно выдает все 10 бит, но медленный. А в STM32 он быстрый и точный, все проблеммы у меня от собственных шумов схемы, но не от кривизны ADC.
Схема в аттаче.
Собственно, что хотелось - сделать, чтобы оно работало. Попробовать вкусности STM32, а именно - аппаратный USB и быстрый и 12 битный ADC.
И могу сказать - не разочаровался. Сравнивать буду с ATmega8 которыми пользовался до этого.
Первое что радует - это размер флеша и SRAM. В ATmega8 только начнешь программировать, упираешься в 8 Кб и начинаются пляски - "Чтобы вырезать?".
Второй плюс - это SWD, таки 4 провода для дебага разводить поприятнее, чем 6 проводов.
Третий плюс - аппаратный USB. В ATmega8 был софтварный, он даже работал, но жрал до неприличия много процессорного времени.
Четвертый плюс - это ADC быстрый и довольно точный. В ATmega8 тоже точный ADC и честно выдает все 10 бит, но медленный. А в STM32 он быстрый и точный, все проблеммы у меня от собственных шумов схемы, но не от кривизны ADC.
- Вложения
-
- sheme.pdf
- (345.56 KiB) Скачиваний: 357
Последний раз редактировалось balmer Вс июн 30, 2013 15:17:31, всего редактировалось 1 раз.
Re: ESR Meter, что получилось
Вс июн 30, 2013 14:45:36
Шумы при замкнутых входных контактах
К сожалению какие шумы в реальности, я не знаю. Ибо на моем осциллографе всегда идет шум в 3-5 милливольт, куда его не подключи. Так, что в шум на входе 0.3 милливольта - это хороший результат. Ибо шумит все - и USB от которого идет питания, и микроконтроллер и ICL7660.
К сожалению какие шумы в реальности, я не знаю. Ибо на моем осциллографе всегда идет шум в 3-5 милливольт, куда его не подключи. Так, что в шум на входе 0.3 милливольта - это хороший результат. Ибо шумит все - и USB от которого идет питания, и микроконтроллер и ICL7660.
Re: ESR Meter, что получилось
Вс июн 30, 2013 14:58:49
Схема измерения ESR и C простая - подключаем конденсатор, разряжаем его на всяк случай, потом через резистор подаем ток. Резисторов 3 штуки разных 220 Ом, 10 кОм, 470 кОм чтобы захватить диапазон емкостей побольше.
Начнем с больших емкостей:
Емкость естественно получается близкой к номиналу.
Начало графика, смотрим на ESR:
Ток 15 ма , получаем ESR = 0.05 Om для конденсатора 2200mkf.
Обратите внимание - достаточно 2 миллисекунд для того, чтобы получить достаточно данных для конденсатора такой емкости.
Конденсатор поменьше:
Получаем ESR = 0.8 Om
Конденсатор еще меньше:
И начало графика для определения ESR:
Получаем ESR = 12 Ом для конденсатора в 1 mkF.
Результаты четкие, шум не очень большой. В случае с вариантом на ATmega8 у меня начинались серьезные ошибки уже для конденсаторов 10 мкф и меньше.
Начнем с больших емкостей:
Емкость естественно получается близкой к номиналу.
Начало графика, смотрим на ESR:
Ток 15 ма , получаем ESR = 0.05 Om для конденсатора 2200mkf.
Обратите внимание - достаточно 2 миллисекунд для того, чтобы получить достаточно данных для конденсатора такой емкости.
Конденсатор поменьше:
Получаем ESR = 0.8 Om
Конденсатор еще меньше:
И начало графика для определения ESR:
Получаем ESR = 12 Ом для конденсатора в 1 mkF.
Результаты четкие, шум не очень большой. В случае с вариантом на ATmega8 у меня начинались серьезные ошибки уже для конденсаторов 10 мкф и меньше.
Re: ESR Meter, что получилось
Вс июн 30, 2013 15:12:07
А теперь самые маленькие конденсаторы! ESR для них смысла нет мерять, но емкость померять можно.
Небольшая ступенька вначале графика получается из-за того, что сначала начинаем измерения, а потом подаем напряжение на резистор. 100 nF измеряется легко.
Для конденсатора поменьше берем уже самый большой резистор 470 кОм.
Емкость измеренна правильно, но вначале появилась непонятное плато нулевого напряжения. Я так подозреваю, что это из-за утечек на транзисторах входных.
Теперь берем самые маленькие емкости которые еще имеет смысл измерять 910 pF и 0 pF. 0 pF - это просто щупы разомкнутые и мы меряем входную емкость прибора. А она немаленькая из-за полевого транзистора.
Для 0 pF получаем измеренную емкость 650 pF. Для 910 pF получается емкость 1700 pF. Если вычесть 1700-650=1050 pF. То есть даже для емкостей такокй величины можно использовать прямое измерение через ADC STM32.
Небольшая ступенька вначале графика получается из-за того, что сначала начинаем измерения, а потом подаем напряжение на резистор. 100 nF измеряется легко.
Для конденсатора поменьше берем уже самый большой резистор 470 кОм.
Емкость измеренна правильно, но вначале появилась непонятное плато нулевого напряжения. Я так подозреваю, что это из-за утечек на транзисторах входных.
Теперь берем самые маленькие емкости которые еще имеет смысл измерять 910 pF и 0 pF. 0 pF - это просто щупы разомкнутые и мы меряем входную емкость прибора. А она немаленькая из-за полевого транзистора.
Для 0 pF получаем измеренную емкость 650 pF. Для 910 pF получается емкость 1700 pF. Если вычесть 1700-650=1050 pF. То есть даже для емкостей такокй величины можно использовать прямое измерение через ADC STM32.
Re: ESR Meter, что получилось
Вс июн 30, 2013 15:16:56
В заключение могу сказать, что паять STM32 не сильно сложнее, чем ATmega8. Конечно первый контакт гемморойно выставлять, желательно иметь хорошее освещение и лупу. А остальные контакты легко паяются. Хотя конечно как с ATmega8 когда провел паяльникам по контактам и все запаялось - не получается, контактики гнутся. Вот такой мой первый опыт знакомства с STM32 
Re: ESR Meter, что получилось
Вс июн 30, 2013 21:17:01
И 100 и 64 х0.5 сколько ни паял - не гнутся. Наверное, не очень старался. Или не то у меня паяло. А в какую сторону они гнутся? Да, еще, я паяю жалом "микроволна".balmer писал(а):В заключение могу сказать, что паять STM32 не сильно сложнее, чем ATmega8. Конечно первый контакт гемморойно выставлять, желательно иметь хорошее освещение и лупу. А остальные контакты легко паяются. Хотя конечно как с ATmega8 когда провел паяльникам по контактам и все запаялось - не получается, контактики гнутся. Вот такой мой первый опыт знакомства с STM32
Re: ESR Meter, что получилось
Вс июн 30, 2013 21:41:36
ut1wpr писал(а):Наверное, не очень старался. Или не то у меня паяло. А в какую сторону они гнутся? Да, еще, я паяю жалом "микроволна".
Паял вот таким вот жалом
Если водить перпендикулярно контактикам - то гнутся. В ту сторону в какую ведешь, в ту и гнутся. На ATmega8 контакты примерно в 2 раза толще и соответственно на сгиб в несколько раз прочнее.
Re: ESR Meter, что получилось
Пн июл 15, 2013 11:01:45
Попробовал при помощи этой железки оцифровывать звук. Качество получается неплохое, правда через usb bulk endpoint у меня максимум получается читать 44100 8 бит. 16 бит уже не успевает читать. Надо таки научиться будет isochronous endpoint настраивать. Зато смог таки послушать - что такое шумы в последних двух битах на 12 битном ADC. Это действительно тихий шум, у меня колонки шумят громче. Там еще шумы расположены на очень высоких частотах, так что услышать непросто.
Заодно измерил мелкие конденсаторы. Оказалось что эта штука на единичном измерении выдает ошибку в 5 пикофарад. Из-за того, что пляшет время начала ADC сэмплирования. Многократным измерением легко можно довести точность до пары пикофарад.
Так что доволен ADC встроенным в STM32.
Заодно измерил мелкие конденсаторы. Оказалось что эта штука на единичном измерении выдает ошибку в 5 пикофарад. Из-за того, что пляшет время начала ADC сэмплирования. Многократным измерением легко можно довести точность до пары пикофарад.
Так что доволен ADC встроенным в STM32.
Re: ESR Meter, что получилось
Пн июл 15, 2013 12:26:40
Ну, а прогу и плату выложить ... ? 
Re: ESR Meter, что получилось
Пн июл 15, 2013 17:02:16
Попытаюсь это в виде статейки оформить. Там если пособирать все вопросы, что здесь на форуме задавал по этой платке - довольно занятно должно получиться.