Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Amplituden und Phasenmessung mit AD8302 funktioniert nicht.


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von Ice D. (ice_d)


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Hallo zusammen,

Ich versuche eine Quarzkristallmikrowaage zu bauen. Das Konzept dazu 
habe ich hier: https://openqcm.com/about-openqcm-q-1. Ich erzeuge mit 
dem AD9850 DDS Signalgenerator ein Sinussignal, führe das zu 
Quarzkristall und die Antwort des Quarzers führe ich zusammen mit dem 
Signal aus dem DDS in den AD8302 Phasen - und Amplitudendetektor. Ich 
habe auf dem Steckbrett meine Schaltung aufgebaut. anstelle des Quarzers 
habe ich das Butterworth Van Dyke modell nachgebaut (ein Widerstand, ein 
Kondensator und eine Induktivität in Reihe geschaltet). Der AD9850 und 
der AD8302 werden mit 3,3 Volt vom Teesny 3.6 Mikrocontroller versorgt. 
Den AD8302 habe ich wie im Datenblatt (figure 4) im "measure mode" 
aufgebaut. Leider messe ich nichts richtiges. Egal ob ich die Signale an 
die Input-Pins lege oder nicht, die beiden Ausgänge zeigen 900mV an. 
Wenn ich den PFLT und den MFLT pin an ground verbinde, dann zeigen die 
Ausgänge 15mV an. Der Vref Pin zeigt 1.8 Volt an. Ich lade euch paar 
Bilder hoch, einmal von meinem Steckbrett und die Signale, die ich mit 
einem Oszilloskop gemessen habe. Wie kann ich das Problem beheben?

Viele Grüße,
Ice

von argos (Gast)



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Ice D. schrieb:
> Ich versuche eine Quarzkristallmikrowaage zu bauen. Das Konzept dazu
> habe ich hier: https://openqcm.com/about-openqcm-q-1. Ich erzeuge mit
> dem AD9850 DDS Signalgenerator ein Sinussignal, führe das zu
> Quarzkristall und die Antwort des Quarzers führe ich zusammen mit dem
> Signal aus dem DDS in den AD8302 Phasen - und Amplitudendetektor.

Schaltung? Bauteilwerte? Schon eine Handskizze wäre deutlich hilfreicher 
als die angehängten Bilder. Ich empfehle einen ordentlichen Aufbau für 
den HF-Teil, d.h. kurze Leitungen, große Massefläche etc.. Für die 
restliche Schaltung (DC-Teil) ist ein Steckbrett OK.

Ich habe mir mal die OpenQCM Seite angesehen. Es wird viel über open 
hardware und software geschrieben und viele bunte Bilder präsentiert, 
die Schaltung konnte ich aber beim besten Willen nicht auftreiben, 
scheint also geheim zu sein.

Wie ich das verstehe, wird die Serienresonanz eines Quarzes gemessen. 
Zumindest suggeriert das einfache Prinzipschaltbild meine Annahme. Der 
Amplituden- und Phasengang passt aber nicht ganz dazu. Bei der 
Serienresonanz müsste die Phasendifferenz 0° (nicht wie dargestellt 90°) 
sein, einer der Umkehrpunkte wo ein AD8302 den größten Fehler aufweist.

Das Blockschaltbild gibt etwas mehr Einblick, hier wird aber plötzlich 
von einem Quarzoszillator(?) gesprochen, in dem die gepufferte 
Ausgangsspannung eines DDS-Oszillators eingespeist wird. Vermutlich nur 
ein Fehler.

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